DE102017103418B4 - A method of determining information about integrity of signal processing components within a signal path, signal processing circuit and electronic control unit - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb eines Signalpfads (110), umfassend:
Hinzufügen (310) eines Lebens-Signals zu einem Signal an einer ersten Position (130) innerhalb des Signalpfades (110);
Detektieren (320) eines Signals, das dem hinzugefügten Lebens-Signal entspricht, an einer zweiten Position (220) innerhalb des Signalpfades (110);
Ändern des Lebens-Signals unter Verwendung einer Signalverarbeitungskomponente an einer dritten Position (132a) innerhalb des Signalpfads, wobei die dritte Position (132a) zwischen der ersten Position (130) und der zweiten Position (220) ist; und
Bestimmen (330) der Informationen über die Integrität basierend auf dem detektierten Signal.

Figure DE102017103418B4_0000
A method for determining information about an integrity of at least one signal processing component within a signal path (110), comprising:
Adding (310) a life signal to a signal at a first position (130) within the signal path (110);
Detecting (320) a signal corresponding to the added life signal at a second position (220) within the signal path (110);
Changing the life signal using a signal processing component at a third position (132a) within the signal path, the third position (132a) being between the first position (130) and the second position (220); and
Determining (330) the information about the integrity based on the detected signal.
Figure DE102017103418B4_0000

Description

Gebietarea

Beispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb eines Signalpfades, eine Signalverarbeitungsschaltung mit einem Signalpfad zum Verarbeiten eines Sensorsignals und eine elektronische Steuerungseinheit zum Empfangen von Signalen von einer Signalverarbeitungsschaltung.Examples relate to a method for determining information about an integrity of at least one signal processing component within a signal path, a signal processing circuit having a signal path for processing a sensor signal, and an electronic control unit for receiving signals from a signal processing circuit.

Hintergrundbackground

Das Überwachen von Signalverarbeitungskomponenten innerhalb von Signalpfaden ist häufig erwünscht, um auf eine Integrität der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads oder eines spezifischen Teils derselben zu schließen. Das Überwachen von Signalverarbeitungskomponenten innerhalb von Signalpfaden kann es erlauben, zu folgern, ob die Signalverarbeitungskomponenten nach Wunsch arbeiten und ob ein Signal, das durch den Signalpfad ausgegeben wird, zuverlässig ist. Ein bestimmtes Interesse kann sein, in der Lage zu sein, zu identifizieren, ob eine Signalverarbeitungskomponente noch arbeitet oder ob sie möglicherweise feststeckt, und ein und dieselbe Ausgabe unabhängig von verschiedenen Signalen bereitstellt, die in die betreffende Signalverarbeitungskomponente eingegeben werden. Dies kann zum Beispiel von Interesse sein, wenn ein System auf Sensorsignalen basiert, die durch Sensoren erzeugt und nachfolgend in dem Signalpfad verarbeitet werden, um Sicherheitsmaßnahmen auszulösen. Zum Beispiel stellt in Automobilen ein Radgeschwindigkeitssensor-Bauelement Informationen über eine Rotationsgeschwindigkeit eines Rades bereit, die durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) empfangen werden, um eine Folgerung auf sichere Fahrbedingungen des Fahrzeugs zu ermöglichen. Bei anderen Beispielen stellen lineare Hall-Sensoren ein Ausgangssignal proportional zu der Stärke eines Magnetfeldes an der Sensorposition bereit oder Winkelsensoren stellen eine Ausgabe bereit, die einen Winkel eines beobachteten Objekts im Hinblick auf eine Referenz anzeigt. Bei typischen Sensorbauelementen wird das Signal, das durch den Sensor bereitgestellt wird, nachfolgend durch einige Signalverarbeitungskomponenten eines Signalpfades in dem Sensorbauelement bearbeitet, bevor die Information über die beobachtete Quantität (z.B. Rotationsgeschwindigkeit oder ein Winkel) zu der ECU übertragen wird, um weiter verarbeitet zu werden. In dem Fall eines Fehlers in dem Signalpfad in dem Sensorbauelement oder einem Teil des Signalpfads, gebildet durch die Schnittstelle zwischen dem Sensorbauelement und der ECU, können falsche Informationen empfangen werden und die Sicherheit des Passagiers des Fahrzeugs kann in Gefahr sein. Somit besteht ein Wunsch, Informationen über die Integrität von Signalverarbeitungskomponenten innerhab des Signalpfades zu bestimmen.The monitoring of signal processing components within signal paths is often desirable to infer an integrity of the signal processing components within the signal path or a specific portion thereof. Monitoring signal processing components within signal paths may allow one to conclude whether the signal processing components are operating as desired and whether a signal output by the signal path is reliable. One particular interest may be to be able to identify whether a signal processing component is still operating or potentially stuck, and providing one and the same output independently of various signals input to the particular signal processing component. This may be of interest, for example, if a system is based on sensor signals generated by sensors and subsequently processed in the signal path to trigger security measures. For example, in automobiles, a wheel speed sensor device provides information about a rotational speed of a wheel that is received by an electronic control unit (ECU) to enable inference to safe driving conditions of the vehicle. In other examples, linear Hall sensors provide an output proportional to the magnitude of a magnetic field at the sensor position, or angle sensors provide an output indicative of an angle of an observed object with respect to a reference. In typical sensor devices, the signal provided by the sensor is subsequently processed by some signal processing components of a signal path in the sensor device before the information on the observed quantity (eg, rotational speed or angle) is transmitted to the ECU for further processing , In the event of a fault in the signal path in the sensor device or part of the signal path formed by the interface between the sensor device and the ECU, incorrect information may be received and the safety of the passenger of the vehicle may be at risk. Thus, there is a desire to determine information about the integrity of signal processing components within the signal path.

Aus der US 2016 0004585 A1 ist ein Apparat zum Bereitstellen eines Fehlersignals an eine Steuereinheit bekannt, wobei das Fehlersignal eine Fehlfunktion einer Sensoreinheit anzeigt. Aus der US 2016 0138492 A1 ist ein Verfahren bekannt, um Sensordaten mit einem reduzierten Energieverbrauch zu übermitteln.From the US 2016 0004585 A1 An apparatus is known for providing an error signal to a control unit, wherein the error signal indicates a malfunction of a sensor unit. From the US 2016 0138492 A1 For example, a method is known for transmitting sensor data with a reduced power consumption.

ZusammenfassungSummary

Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb eines Signalpfades, das das Hinzufügen eines Lebens-Signals (alive signal) zu einem Signal an einer ersten Position innerhalb des Signalpfades aufweist. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren eines Signals, das dem Lebens-Signal entspricht, an einer zweiten Position innerhalb des Signalpfades, und das Bestimmen der Informationen über die Integrität basierend auf dem detektierten Signal. Durch Beobachten des Signals, das dem Lebens-Signal entspricht, kann man in der Lage sein zu folgern, ob die Signalverarbeitungskomponenten zwischen der ersten Position und der zweiten Position zuverlässig arbeiten, wenn weitere absichtliche Änderungen des Lebens-Signals zwischen den zwei Positionen a priori bekannt sind oder wenn keine weiteren Änderungen erwartet werden. Wenn das so bestimmte, erwartete Lebens-Signal tatsächlich detektiert wird, kann man schlussfolgern, dass die Signalverarbeitungskomponenten zwischen den zwei Positionen ohne Fehler arbeiten und dass die Integrität dieser Signalverarbeitungskomponenten angenommen werden kann.One embodiment relates to a method for determining information about an integrity of at least one signal processing component within a signal path that includes adding a alive signal to a signal at a first position within the signal path. The method further includes detecting a signal corresponding to the live signal at a second position within the signal path, and determining the information about the integrity based on the detected signal. By observing the signal corresponding to the live signal, one may be able to conclude whether the signal processing components are reliably operating between the first position and the second position, if further intentional changes in the life signal between the two positions are known a priori or if no further changes are expected. If the thus-determined expected life signal is actually detected, one can conclude that the signal processing components between the two positions are operating without errors and that the integrity of these signal processing components can be assumed.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst eine Signalverarbeitungsschaltung mit einem Signalpfad zum Verarbeiten eines Sensorsignals einen Lebens-Signalgenerator, der ausgebildet ist, um ein Lebens-Signal zu dem Sensorsignal an einer ersten Postition innerhalb des Signalpfades hinzuzufügen. Das Verwenden eines Ausführungsbeispiels einer Signalverarbeitungsschaltung kann erlauben, dass andere Signalverarbeitungskomponenten innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung oder weitere Verarbeitungselemente Daten von der Signalverarbeitungsschaltung erhalten, um zu prüfen, ob einige oder alle der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung zuverlässig arbeiten.According to another embodiment, a signal processing circuit having a signal path for processing a sensor signal includes a life signal generator configured to add a vital signal to the sensor signal at a first postition within the signal path. Using one embodiment of signal processing circuitry may allow other signal processing components within the signal processing circuitry or other processing elements to receive data from the signal processing circuitry to check whether some or all of the signal processing components within the signal processing circuitry are operating reliably.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst eine elektronische Steuerungseinheit zum Empfangen von Signalen von einer Signalverarbeitungsschaltung eine Integritätsbestimmungsschaltung, die ausgebildet ist, ein hinzugefügtes Lebens-Signal zu empfangen und eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung basierend auf einem Vergleich des hinzugefügten Lebens-Signals und eines erwarteten Lebens-Signals zu bestimmen. Das Verwenden eines Ausführungsbeispiels einer elektronischen Steuerungseinheit kann das Folgern auf die Zuverlässigkeit der Operation von einer oder mehreren Signalverarbeitungskomponenten innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung sowie auf die Zuverlässigkeit einer Schnittstelle zwischen der elektronischen Steuerungseinheit und der Signalverarbeitungsschaltung erlauben,According to another embodiment, an electronic control unit for receiving signals from a signal processing circuit comprises An integrity determination circuit configured to receive an added life signal and to determine an integrity of at least one signal processing component within the signal processing circuitry based on a comparison of the added life signal and an expected life signal. Using one embodiment of an electronic control unit may allow for the reliability of the operation of one or more signal processing components within the signal processing circuitry as well as the reliability of an interface between the electronic control unit and the signal processing circuitry.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen

  • 1 ein Beispiel einer Signalverarbeitungsschaltung mit einem Signalpfad darstellt, das das Hinzufügen eines Lebens-Signals zu einem Signal innerhalb des Signalpfades erlaubt;
  • 2 ein weiteres Beispiel einer Signalverarbeitungsschaltung mit einem Signalpfad darstellt, das das Hinzufügen eines Lebens-Signals auf eine Anfrage einer ECU hin erlaubt;
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen von Informationen über eine Integrität von Signalverarbeitungskomponenten innerhalb eines Signalpfades darstellt;
  • 4 ein Blockdiagramm darstellt, das ein erstes Beispiel zum Hinzufügen eines Lebens-Signals darstellt;
  • 5 ein Blockdiagramm darstellt, das ein zweites Beispiel zum Hinzufügen eines Lebens-Signals darstellt;
  • 6 ein Blockdiagramm darstellt, das ein drittes Beispiel zum Hinzufügen eines Lebens-Signals darstellt;
  • 7 ein Blockdiagramm darstellt, das ein Beispiel zum Hinzufügen eines Lebens-Signals ansprechend auf einen Auslöser einer ECU darstellt;
  • 8 ein Blockdiagramm darstellt, das ein Beispiel zum Hinzufügen eines Lebens-Signals darstellt, das durch eine ECU bereitgestellt wird;
  • 9 Beispiele zum Hinzufügen eines Lebens-Signals zu einem PWM-Signal darstellt, das zum Übertragen einer Sensor-Auslesung verwendet wird.
Some examples of apparatus and / or methods will now be described by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 illustrates an example of a signal processing circuit having a signal path that allows adding a live signal to a signal within the signal path;
  • 2 another example of a signal processing circuit with a signal path that allows the addition of a life signal to a request of an ECU out;
  • 3 Fig. 10 illustrates a flowchart of a method for determining information about integrity of signal processing components within a signal path;
  • 4 Fig. 10 is a block diagram illustrating a first example of adding a life signal;
  • 5 Fig. 10 is a block diagram illustrating a second example of adding a live signal;
  • 6 Fig. 10 is a block diagram illustrating a third example of adding a life signal;
  • 7 10 is a block diagram illustrating an example of adding a live signal in response to a trigger of an ECU;
  • 8th 10 is a block diagram illustrating an example of adding a life signal provided by an ECU;
  • 9 Examples of adding a live signal to a PWM signal used to transmit a sensor readout.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.Various examples will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some examples are shown. In the figures, the thickness of lines, layers and / or regions may be exaggerated for the sake of clarity.

Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, werden bestimmte Beispiele derselben in den Figuren dementsprechend beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Elemente, die identisch oder in modifizierter Form im Vergleich zueinander implementiert sein können, während sie dieselbe oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.While other examples are suitable for various modifications and alternative forms, certain examples thereof are shown by way of example in the figures and described in detail herein. However, this detailed description does not limit further examples to the specific forms described. Other examples may cover all modifications, equivalents and alternatives that fall within the scope of the disclosure. Throughout the description of the figures, like reference numerals refer to the same or similar elements that may be implemented identically or in modified form as compared to each other while providing the same or similar functionality.

Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt verbunden oder gekoppelt sein können oder über ein oder mehrere Zwischenelemente. Wenn zwei Elemente A und B mit einem „oder“ verbunden werden, soll dies derart verstanden werden, dass alle möglichen Kombinationen, d. h. nur A, nur B sowie A und B, offenbart sind. Ein alternativer Wortlaut für dieselben Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“. Dasselbe gilt für Kombinationen aus mehr als 2 Elementen.It should be understood that when an element is referred to as being "connected" or "coupled" to another element, the elements may be directly connected or coupled or via one or more intermediate elements. When two elements A and B are connected with a "or", it should be understood that all possible combinations, i. H. only A, B only and A and B are disclosed. An alternative wording for the same combinations is "at least one of A and B". The same applies to combinations of more than 2 elements.

Die hierin zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendete Terminologie soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wann immer eine Singularform wie „ein, eine“ und „das, der, die“ verwendet wird, und die Verwendung von nur einem Element weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente umfassen, um dieselbe Funktionalität zu implementieren. Wenn eine Funktionalität nachfolgend derart beschrieben wird, dass sie unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert wird, können weitere Beispiele dieselbe Funktionalität ebenso unter Verwendung eines einzelnen Elements oder Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.The terminology used herein to describe specific examples is not intended to be limiting of other examples. Whenever a singular form such as "a, a" and "that" is used, and the use of only one element is not explicitly or implicitly defined as mandatory, other examples may include plural elements to implement the same functionality. If functionality is subsequently described as being implemented using multiple elements, further examples may implement the same functionality as well, using a single element or processing entity. It is further understood that the terms "comprising," "comprising," "comprising," and / or "having" as used herein, but not indicating the presence of specified features, integers, steps, operations, processes, elements, and / or components exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, processes, elements, components and / or groups thereof.

Sofern nicht anderweitig definiert werden alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören. Unless defined otherwise, all terms used herein (including technical and scientific terms) are used in their ordinary sense of the area to which the examples belong.

1 stellt eine Signalverarbeitungsschaltung 100 mit einem Signalpfad 110 zum Verarbeiten von Sensorsignalen dar. Die Signalverarbeitungsschaltung 100 umfasst ferner einen Lebens-Signalgenerator 120, der ausgebildet ist, um ein Lebens-Signal zu einem Signal an einer ersten Position 130 innerhalb des Signalpfads 110 hinzuzufügen. Die Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 umfassen eine Signalquelle 112, um anfänglich ein Signal zu erzeugen, und ein Signalverarbeitungselement 114, um das Signal weiter zu verarbeiten. Ferner umfasst der Signalpfad 110 einen Protokoll-Codierer 116, der zum Formatieren von Daten verwendet wird, die durch das Signalverarbeitungselement 114 erzeugt werden, um einem Datenprotokoll zu entsprechen, das für eine Signalschnittstelle 150 ausgewählt ist. Die Signalverarbeitungsschaltung 100 überträgt Daten an die elektronische Steuerungseinheit 200 über die Signalschnittstelle 150. 1 represents a signal processing circuit 100 with a signal path 110 for processing sensor signals. The signal processing circuit 100 further comprises a life signal generator 120 which is adapted to provide a life signal to a signal at a first position 130 within the signal path 110 add. The signal processing components within the signal path 110 comprise a signal source 112 to initially generate a signal, and a signal processing element 114 to process the signal further. Furthermore, the signal path includes 110 a protocol encoder 116 which is used to format data passing through the signal processing element 114 be generated to correspond to a data protocol that is for a signal interface 150 is selected. The signal processing circuit 100 transmits data to the electronic control unit 200 via the signal interface 150 ,

Ferner stellt 1 schematisch eine elektronische Steuerungseinheit 200 zum Empfangen von Signalen von der Signalverarbeitungsschaltung 100 dar. Die elektronische Steuerungseinheit 200 umfasst eine Integritätsbestimmungsschaltung 210, die ausgebildet ist, das hinzugefügte Lebens-Signal zu empfangen und eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb des Signalpfads 110 basierend auf einem Vergleich des hinzugefügten, empfangenen Lebens-Signals und eines erwarteten Lebens-Signals zu bestimmen. Abhängig von der ersten Position 130 im Hinblock auf die zweite Position 220 der Integritätsbestimmungsschaltung 210 können Beispiele in der Lage sein, Informationen über eine Integrität von einer oder mehreren Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfades 110 zu bestimmen.Further notes 1 schematically an electronic control unit 200 for receiving signals from the signal processing circuit 100 dar. The electronic control unit 200 includes an integrity determination circuit 210 configured to receive the added life signal and an integrity of at least one signal processing component within the signal path 110 based on a comparison of the added received life signal and an expected life signal. Depending on the first position 130 in the block on the second position 220 the integrity determination circuit 210 For example, examples may be capable of providing information about an integrity of one or more signal processing components within the signal path 110 to determine.

Während die elektronische Steuerungseinheit 200 und die Signalverarbeitungsschaltung 100 zwei unterschiedliche Hardware-Entitäten sein können, die über die Signalschnittstelle 150 verbunden sind, beschreibt die nachfolgende Erklärung von einigen Aspekten der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele gemeinschaftlich die Funktionalität der Signalverarbeitungsschaltung 100 und der ECU 200, um die Wechselwirkung zwischen zum Beispiel dem Lebens-Signalgenerator 120 und der Integritätsbestimmungsschaltung 210 entsprechend zu beschreiben, die auch mithilfe eines Flussdiagramms in 3 dargestellt sind.While the electronic control unit 200 and the signal processing circuit 100 two different hardware entities can be via the signal interface 150 The following explanation of some aspects of the embodiments described herein collectively describes the functionality of the signal processing circuitry 100 and the ECU 200 to the interaction between, for example, the life signal generator 120 and the integrity determination circuit 210 to describe accordingly, which also uses a flowchart in 3 are shown.

Wie in dem Flussdiagramm von 3 dargestellt ist, fügen einige Ausführungsbeispiele ein Lebens-Signal zu einem Signal an einer ersten Position 130 innerhalb des Signalpfads 110 hinzu und detektieren ein Signal, das dem Lebens-Signal an der zweiten Position 220 innerhalb des Signalpfads 110 entspricht. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, ist die erste Position 130 innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 100, während die zweite Position 220 innerhalb der elektronischen Steuerungseinheit 200 ist. D.h., der Signalpfad 110, der überwacht werden soll, erstreckt sich über zwei Entitäten, die Signalverarbeitungsschaltung 100 und die elektronische Steuerungseinheit 200. Wie in den folgenden Abschnitten ausgeführt wird, werden die Informationen über die Integrität der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 basierend auf einem hinzugefügten Lebens-Signal bestimmt, das durch die Integritätsbestimmungsschaltung 210 empfangen wird. Im Fall einer fehlerfreien Operation entspricht das hinzugefügte Lebens-Signal dem Lebens-Signal, z.B. hängt es von dem Lebens-Signal gemäß einer vorbestimmten Beziehung ab oder kann sogar gleich zu dem Lebens-Signal sein, abhängig von den Umständen. Ein Beispiel für die Informationen über die Integrität von Signalverarbeitungskomponenten, die hergeleitet werden, ist, dass alle Signalverarbeitungskomponenten ohne Fehler arbeiten. Die Informationen über die Integrität von Signalverarbeitungskomponenten jedoch, hergeleitet gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, können auch weitere Details umfassen, wie zum Beispiel eine Information, wie viele der Signalverarbeitungskomponenten in dem Signalpfad ohne Fehler arbeiten und wie viele nicht.As in the flowchart of 3 For example, some embodiments add a life signal to a signal at a first position 130 within the signal path 110 and detect a signal corresponding to the life signal at the second position 220 within the signal path 110 equivalent. In the exemplary embodiment shown in FIG 1 is shown, is the first position 130 within the signal processing circuit 100 while the second position 220 within the electronic control unit 200 is. That is, the signal path 110 which is to be monitored, extends over two entities, the signal processing circuit 100 and the electronic control unit 200 , As outlined in the following sections, the information about the integrity of the signal processing components is contained within the signal path 110 determined based on an added life signal provided by the integrity determination circuit 210 Will be received. In the case of an error-free operation, the added life signal corresponds to the life signal, for example, it depends on the life signal according to a predetermined relationship or may even be equal to the life signal, depending on the circumstances. An example of the information about the integrity of signal processing components derived is that all signal processing components operate without error. However, the information about the integrity of signal processing components derived in accordance with further embodiments may also include further details, such as information as to how many of the signal processing components are operating in the signal path without errors and how many are not.

Weitere Ausführungsbeispiele können Informationen über den Betriebszustand (z.B. fehlerhaft oder nicht fehlerhaft) jeder Signalverarbeitungskomponente in dem Signalpfad bereitstellen. Im Allgemeinen können die Informationen über die Integrität der Signalverarbeitungskomponenten in dem Signalpfad jegliche Art von Informationen sein, die eine Folgerung erlauben, ob Signale oder Daten ohne Fehler entlang des Signalpfads 110 oder in Teilen desselben verarbeitet werden. Weitere Ausführungsbeispiele können statistische Informationen als die Informationen über die Integrität von Signalverarbeitungskomponenten bereitstellen, wie z.B. eine Wahrscheinlichkeitsschätzung für alle Signalverarbeitungskomponenten, die ohne Fehler arbeiten.Other embodiments may provide information about the operating state (eg, faulty or non-faulty) of each signal processing component in the signal path. In general, the information about the integrity of the signal processing components in the signal path may be any type of information that will allow a conclusion as to whether signals or data are without errors along the signal path 110 or in parts thereof. Other embodiments may provide statistical information as the information about the integrity of signal processing components, such as a probability estimate for all signal processing components that operate without errors.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 1 wird das Signal, das in dem Signalpfad 110 verarbeitet wird, innerhalb des Signalpfads 110 selbst mithilfe der Signalquelle 112 erzeugt. Die Signalquelle selbst kann jegliches Mittel zum Erzeugen eines Signals sein, sei es digital oder analog, und das Signal kann in einer beliebigen digitalen oder analogen Repräsentation erzeugt werden. Zum Beispiel kann die Signalquelle 112 ein Sensor zum Erfassen einer physikalischen Größe sein, der ein analoges oder ein digitales Signal ausgibt, das sich auf die erfasste, physikalische Größe bezieht. Bei dem exemplarischen Signalpfad 110 empfängt ein Signalverarbeitungselement 114 das Signal, das durch die Signalquelle 112 erzeugt wird, und verarbeitet es weiter, bevor das verarbeitete Signal zu dem Protokollcodierer 116 übertragen wird, um es zu der elektronischen Steuerungseinheit 200 über die Schnittstelle 150 zu übertragen. Ein Beispiel eines Signalverarbeitungselements 114 kann ein Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln eines analogen Signals sein, das durch einen Sensor bereitgestellt wird, der als Signalquelle 112 wirkt. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel fügt der Lebens-Signalgenerator 120 ein Lebens-Signal zu dem Signal hinzu (bettet es ein), das mithilfe der Signalquelle 112 erzeugt wird und an einer ersten Position 130 ganz am Anfang des Signalpfads 110. Einige Alternativen, wie ein Lebens-Signal zu einem Signal innerhalb eines Signalpfades 110 hinzugefügt werden kann, werden nachfolgend im Hinblick auf 4 bis 9 beschrieben.In the illustrated embodiment in 1 becomes the signal that is in the signal path 110 is processed within the signal path 110 even using the signal source 112 generated. The signal source itself may be any means for generating a signal, be it digital or analog, and the signal may be generated in any digital or analog representation. For example, the source 112 a sensor for detecting a physical quantity that outputs an analog or a digital signal related to the detected physical quantity. In the exemplary signal path 110 receives a signal processing element 114 the signal coming through the signal source 112 is generated and processes it further before the processed signal to the protocol encoder 116 is transferred to the electronic control unit 200 over the interface 150 transferred to. An example of a signal processing element 114 may be an analog-to-digital converter for converting an analog signal provided by a sensor serving as a signal source 112 acts. According to the in 1 illustrated embodiment adds the life signal generator 120 add a life signal to the signal (it embeds it) using the signal source 112 is generated and at a first position 130 at the very beginning of the signal path 110 , Some alternatives, such as a life signal to a signal within a signal path 110 can be added below with regard to 4 to 9 described.

Das Hinzufügen eines Lebens-Signals zu dem Signal innerhalb des Signalpfads 110 führt dazu, dass das Lebens-Signal innerhalb des Signals, das in dem Signalpfad 110 verarbeitet wird, auf eine Weise repräsentiert wird, während die technischen Details des Hinzufügens oder der Einfügung (Einbetten) des Lebens-Signals von der bestimmten Implementierung abhängen.Adding a live signal to the signal within the signal path 110 causes the life signal within the signal that is in the signal path 110 is processed in a manner as the technical details of adding or inserting (embedding) the life signal depend on the particular implementation.

Die Integritätsbestimmungsschaltung 210 empfängt das hinzugefügte Lebens-Signal. Wenn das hinzugefügte Lebens-Signal einem erwarteten Lebens-Signal entspricht oder zu diesem gleich ist, kann die Integritätsbestimmungsschaltung 210 schlussfolgern, dass die Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 ohne Fehler arbeiten, sodass die Integrität des Signalpfads angenommen werden kann. Das erwartete Lebens-Signal ist ein Signal, das aus einer apriorischen Kenntnis der Funktionalität der individuellen Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 zwischen der ersten Position 130 und der zweiten Position 220 bestimmt werden kann. Das erwartete Lebens-Signal kann aus dem Lebens-Signal unter Annahme einer fehlerfreien Operation aller Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 berechnet werden. Anders ausgedrückt ist die Integritätsbestimmungsschaltung 210 ausgebildet, um das erwartete Lebens-Signal unter Verwendung des Lebens-Signals und eines erwarteten Signalverarbeitungsalgorithmus zu bestimmen, um das erwartete Lebens-Signal zu berechnen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Beispiel kann das Lebens-Signal einfach durch jede Signalverarbeitungskomponente innerhalb des Signalpfades 110 weitergeleitet werden, sodass der Empfang des hinzugefügten Lebens-Signals selbst (das das erwartete Lebens-Signal ist) an der zweiten Position 220 mithilfe der Integritätsbestimmungsschaltung 210 ein Schlussfolgern erlaubt, dass alle Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfades 110 ohne Fehler arbeiten.The integrity determination circuit 210 receives the added life signal. If the added life signal is equal to or equal to an expected life signal, the integrity determination circuit may 210 conclude that the signal processing components within the signal path 110 work without errors so that the integrity of the signal path can be assumed. The expected life signal is a signal resulting from an a priori knowledge of the functionality of the individual signal processing components within the signal path 110 between the first position 130 and the second position 220 can be determined. The expected life signal may be from the life signal assuming error-free operation of all signal processing components within the signal path 110 be calculated. In other words, the integrity determination circuit is 210 configured to determine the expected life signal using the life signal and an expected signal processing algorithm to calculate the expected life signal. For example, according to one embodiment, the vital signal may simply pass through each signal processing component within the signal path 110 so that the reception of the added life signal itself (which is the expected life signal) is at the second position 220 using the integrity determination circuit 210 An inference allows all signal processing components within the signal path 110 work without errors.

Ein Ausführungsbeispiel, wie in 1 offenbart ist, kann zum Beispiel erlauben, auch Fehlfunktionen zu detektieren, wo ein Signalverarbeitungselement innerhalb des Signalverarbeitungspfades 110 feststeckt. Wenn sie festhängt bzw. feststeckt kann eine Signalverarbeitungskomponente immer noch ein gültiges Ausgangssignal ausgeben. Interne Aktualisierungs-Mechanismen können jedoch ausfallen, so dass das Signal, das durch die Signalverarbeitungskomponente im Fehlerzustand ausgegeben wird, konstant bleibt und nicht aktualisiert wird. Wenn es feststeckt wird das Lebens-Signal nicht durch die Signalverarbeitungskomponente weitergeleitet oder ausgegeben, die feststeckt, und somit kann auch ein solcher Fehlertyp durch die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele detektiert werden.An embodiment as in 1 For example, it may also allow to detect malfunctions where a signal processing element within the signal processing path 110 stuck. If stuck, a signal processing component may still output a valid output signal. However, internal update mechanisms may fail so that the signal output by the signal processing component in the error state remains constant and is not updated. When stuck, the life signal is not passed or output by the signal processing component that is stuck, and thus such an error type can also be detected by the embodiments described herein.

Abhängig von der bestimmten Implementierung kann das Lebens-Signal ein Signal sein, das nur ein Mal zu einem Signal innerhalb des Signalpfades hinzugefügt wird, oder das Lebens-Signal kann eine Reihe von individuellen Teilsignalen aufweisen, die nachfolgend hinzugefügt werden, wobei die Reihe der Integritätsbestimmungsschaltung bekannt ist. Wenn zum Beispiel die Schnittstelle 150 zwischen der Signalverarbeitungsschaltung 100 und der elektronischen Steuerungseinheit 200 eine unidirektionale Schnittstelle ist, kann das Lebens-Signal eine Signalsequenz von bekannten Teilsignalen sein, um in der Lage zu sein, zu bestimmen, ob eine individuelle Signalverarbeitungskomponente innerhalb des Signalpfades feststeckt. Wenn jedoch die Schnittstelle zwischen der ECU 200 und der Signalverarbeitungsschaltung 100 bidirektional ist, wie in 2 dargestellt ist, kann ein Lebens-Signal nur einmalig nach Empfang eines Auslösesignals (Auslösepulses) übertragen werden, gesendet von der ECU 200 zu dem Lebens-Signalgenerator 120.Depending on the particular implementation, the vital signal may be a signal added only once to a signal within the signal path, or the vital signal may comprise a series of individual subsignals which are subsequently added, the row of the integrity determination circuit is known. If, for example, the interface 150 between the signal processing circuit 100 and the electronic control unit 200 is a unidirectional interface, the life signal may be a signal sequence of known sub-signals to be able to determine whether an individual signal processing component is stuck within the signal path. However, if the interface between the ECU 200 and the signal processing circuit 100 is bidirectional, as in 2 is shown, a life signal can be transmitted only once after receiving a trigger signal (trigger pulse), sent from the ECU 200 to the life signal generator 120 ,

Einige Ausführungsbeispiele von Signalverarbeitungsschaltungen 100 umfassen einen Lebens-Signalgenerator 120, der einen Signaleingang 122 aufweist, der ausgebildet ist, um ein solches Auslösersignal zu empfangen. Der Lebens-Signalgenerator 120 ist dann ausgebildet, um das Lebens-Signal ansprechend auf den Empfang des Auslösersignals hinzuzufügen. Sobald die Integritätsbestimmungsschaltung 210 weiß, wann der Empfang des Lebens-Signals erwartet werden soll, kann eine einzelne Übertragung eines Lebens-Signals ausreichend sein, um auf eine Integrität des Signalpfads 110 zu schlussfolgern, aufgrund der Korrelation des Sendens des Auslösersignals und des Empfangens des hinzugefügten Lebens-Signals.Some embodiments of signal processing circuits 100 include a life signal generator 120 that has a signal input 122 which is configured to receive such a trigger signal. The life signal generator 120 is then adapted to add the life signal in response to the reception of the trigger signal. Once the integrity determination circuit 210 knowing when to expect the reception of the life signal, a single transmission of a life signal may be sufficient to ensure integrity of the signal path 110 to conclude, due to the correlation of the Transmitting the trigger signal and receiving the added life signal.

Das Auslösersignal kann ein beliebiges Signal sein, das verursacht, dass die Signalverarbeitungsschaltung ein Lebens-Signal übermittelt, das im Voraus bekannt sein kann. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen jedoch kann die bidirektionale Schnittstelle auch verwendet werden, um das Lebens-Signal von der ECU 200 zu der Signalverarbeitungsschaltung 100 zu übertragen, um in der Lage zu sein, das Lebens-Signal zu erzeugen, um innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 100 an der elektronischen Steuerungseinheit 200 verwendet zu werden. Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuerungseinheit 200 eine Ausgangsschnittstelle 230 aufweisen, die ausgebildet ist, um ein Steuerungssignal für die Signalverarbeitungsschaltung 100 auszugeben. Das Steuerungssignal umfasst das Lebens-Signal oder das Auslöser-Signal (Trigger-Signal), das der Lebens-Signalgenerator 120 verursacht, um das Lebens-Signal in den Signalpfad 110 hinzuzufügen.The trigger signal may be any signal that causes the signal processing circuit to transmit a live signal that may be known in advance. However, according to further embodiments, the bidirectional interface may also be used to receive the life signal from the ECU 200 to the signal processing circuit 100 in order to be able to generate the life signal to within the signal processing circuit 100 at the electronic control unit 200 to be used. For this purpose, the electronic control unit 200 an output interface 230 which is designed to be a control signal for the signal processing circuit 100 issue. The control signal comprises the life signal or the trigger signal (trigger signal), which is the life signal generator 120 causes the life signal in the signal path 110 add.

Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Ausgangsschnittstelle 230 der ECU 200 ausgebildet, um ein Steuerungssignal für die Signalverarbeitungsschaltung 100 auszugeben, wobei das Steuerungssignal ein reflektiertes Lebens-Signal aufweist, das von dem hinzugefügten Lebens-Signal abhängt, das durch die Integritätsbestimmungsschaltung 210 empfangen wird. Ein Rückführen des reflektierten Lebens-Signals von der ECU 200 zu der Signalverarbeitungsschaltung 100 kann auch das Bestimmen der Informationen über die Integrität der ECU ermöglichen. Angenommen, als ein Beispiel, dass das addierte Lebens-Signal, wie es durch die Integritätsbestimmungsschaltung 210 empfangen wird, als das reflektierte Lebens-Signal zurückgeführt (reflektiert) wird, ist der Lebens-Signalgenerator 120 in der Lage, zu folgern, dass nicht nur der Signalverarbeitungspfad 110 sondern auch die ECU fehlerfrei arbeiten, wenn das reflektierte Lebens-Signal gleich dem vorangehend hinzugefügten Lebens-Signal ist. Gleiche Schlussfolgerungen können gezogen werden, wenn das hinzugefügte Lebens-Signal durch die ECU geändert wird, bevor es als das reflektierte Lebens-Signal zurückgeführt wird, sobald die absichtlichen Änderungen an dem hinzugefügten Lebens-Signal durch die Signalverarbeitungsschaltung 100 bekannt sind.In some embodiments, the output interface is 230 the ECU 200 formed to a control signal for the signal processing circuit 100 wherein the control signal has a reflected life signal that depends on the added life signal provided by the integrity determination circuit 210 Will be received. Returning the reflected life signal from the ECU 200 to the signal processing circuit 100 may also allow determining the information about the integrity of the ECU. Suppose, as an example, that the added life signal, as determined by the integrity determination circuit 210 is received when the reflected life signal is returned (reflected) is the life signal generator 120 able to conclude that not only the signal processing path 110 but also the ECU will operate faultless if the reflected life signal is equal to the previously added life signal. Similar conclusions can be drawn when the added life signal is changed by the ECU before being returned as the reflected life signal as soon as the intentional changes to the added life signal by the signal processing circuit 100 are known.

1 und 2 stellen dar, dass das Lebens-Signal zu dem Signalpfad 110 an der ersten Position 130 ganz am Anfang des Signalpfades hinzugefügt wird, was zu einem hohen Diagnosedeckungsgrad (Diagnostic Coverage) des Signalpfades 110 führt. Der Diagnosedeckungsgrad ist eine Größe, die anzeigt, wie viele der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads abgedeckt werden, d.h. die Anzahl von Komponenten, von denen angenommen werden kann, dass sie fehlerfrei arbeiten, wenn das erwartete Lebens-Signal durch die Integritätsbestimmungsschaltung 210 empfangen wird. Ein höherer Diagnosedeckungsgrad kann dazu führen, dass das zugeordnete Bauelement derart klassifiziert wird, dass es einen höheren Pegel an Zuverlässigkeit oder Integrität gemäß einem spezifischen Standard aufweist, oder zum Beispiel gemäß dem IEC EN 61508 Standard (Funktionssicherheit von elektrischen/elektronischen/programmierbaren elektronischen sicherheitsbezogenen Systemen), der vier Sicherheitsintegritätslevel (SILs) definiert, wobei SIL 4 der zuverlässigste ist und SIL 1 der am wenigsten zuverlässige. Automotive Anwendungen mit hohem Diagnosedeckungsgrad können zum Beispiel auch einen höheren SIL-Wert gemäß dem automotiven Sicherheitsintegritätslevel (ASIL) erreichen, standardisiert in ISO26262. ISO 26262 definiert vier Sicherheitsintegritätslevel, wobei ASIL D der zuverlässigste ist und ASIL A der am wenigsten zuverlässige. 1 and 2 represent the life signal to the signal path 110 at the first position 130 is added at the very beginning of the signal path, resulting in a high diagnostic coverage of the signal path 110 leads. The diagnostic coverage is a quantity that indicates how many of the signal processing components within the signal path are covered, that is, the number of components that can be assumed to operate correctly when the expected life signal passes through the integrity determination circuit 210 Will be received. A higher degree of diagnostic coverage may result in the associated device being classified as having a higher level of reliability or integrity in accordance with a specific standard, or, for example, in accordance with the IEC EN 61508 standard (reliability of electrical / electronic / programmable electronic safety related systems ), which defines four safety integrity levels (SILs), where SIL 4 the most reliable is and SIL 1 the least reliable. For example, automotive applications with a high degree of diagnostic coverage can achieve a higher SIL value according to the Automotive Safety Integrity Level (ASIL) standardized in ISO26262. ISO 26262 defines four levels of safety integrity, with ASIL D being the most reliable and ASIL A the least reliable.

Wie ferner durch gestrichelte Linien in 1 und 2 angezeigt ist, kann der Lebens-Signalgenerator 120 auch das Lebens-Signal an anderen Positionen 132a oder 132b innerhalb des Signalpfades 110 einfügen. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können zusätzliche Lebens-Signale zu dem Signalpfad an jeder der Positionen 132a und 132b hinzugefügt werden, was das Bestimmen erlaubt, welches der Signalverarbeitungselemente innerhalb des Signalpfades fehlerhaft arbeitet oder feststeckt. Zum Beispiel kann der Empfang eines erwarteten Lebens-Signals nur für die zusätzlichen Lebens-Signale, die an Position 132b hinzugefügt werden, ein Schlussfolgern erlauben, dass der Protokoll-Codierer 116 ohne Fehler arbeitet, während das Signalverarbeitungselement 114 einen Fehler aufweist.As further indicated by dashed lines in FIG 1 and 2 is displayed, the life signal generator 120 also the life signal at other positions 132a or 132b within the signal path 110 insert. According to further embodiments, additional vital signals may be added to the signal path at each of the positions 132a and 132b which allows determining which of the signal processing elements within the signal path is malfunctioning or stuck. For example, receiving an expected life signal may only be for the additional life signals that are in position 132b be added, a conclusion that allow the protocol encoder 116 works without error while the signal processing element 114 has an error.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Lebens-Signal, wie es an der ersten Position 130 hinzugefügt wird, an einer dritten Position 132a (und schließlich auch an einer vierten Position 132b) innerhalb des Signalpfades geändert werden, wobei sich die dritte Position 132a zwischen der ersten Position 130 und der zweiten Position 220 befindet. Wenn die erwartete Änderung des Lebens-Signals an der dritten Position 132a bekannt ist, kann das erwartete Lebens-Signal unter Berücksichtigung des ursprünglich eingefügten Lebens-Signals und der gewünschten Änderung berechnet werden. Wenn das so erwartete Lebens-Signal empfangen wird, kann gefolgert werden, dass der komplette Signalpfad 110 ohne Fehler arbeitet. Wenn jedoch nur das ursprünglich eingefügte Lebens-Signal empfangen wurde, kann gefolgert werden, dass der Signalpfad arbeitet, aber das Signalverarbeitungselement 114 an der dritten Position 132a so feststeckt, dass die Änderung des ursprünglich eingefügten Lebens-Signals nicht stattfindet.According to another embodiment, the life signal, as at the first position 130 is added at a third position 132a (and finally in a fourth position 132b ) within the signal path, with the third position 132a between the first position 130 and the second position 220 located. When the expected change of the life signal at the third position 132a is known, the expected life signal can be calculated taking into account the originally inserted life signal and the desired change. When the expected life signal is received, it can be concluded that the complete signal path 110 works without errors. However, if only the originally inserted live signal was received, it can be concluded that the signal path is operating, but the signal processing element 114 at the third position 132a so stuck that the change of the originally inserted life signal does not take place.

Wenn das ürsprüngliche Lebens-Signal gemäß einem vorbestimmten Algorithmus an jeder Signalverarbeitungskomponente innerhalb des Signalpfades 110 geändert wird, ist die Integritätsbestimmungsschaltung 210 innerhalb der ECU 200 in der Lage herzuleiten, welche der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 feststeckt oder betriebsunfähig ist. If the original life signal according to a predetermined algorithm at each signal processing component within the signal path 110 is changed, the integrity determination circuit 210 within the ECU 200 able to derive which of the signal processing components within the signal path 110 stuck or inoperable.

Zusammenfassend stellen 1 und 2 unterschiedliche Möglichkeiten für den Lebens-Signalgenerator 120 dar, ein Lebens-Signal zu erzeugen, und wo dieses zu einem Signal innerhalb des Signalpfades hinzugefügt werden soll. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 1 wird das Lebens-Signal innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 100 erzeugt, die zum Beispiel ein Sensor-Teilsystem sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 2 beeinflusst die ECU 200 die Erzeugung des Lebens-Signals in einer Anwendung mit einer bidirektionalen Schnittstelle. Eine Möglichkeit, die Erzeugung des Lebens-Signals zu beeinflussen ist das Auslösen der Erzeugung eines Lebens-Signals innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 100. Abhängig von der Schnittstelle 150 kann die ECU 200 zusätzlich zu dem Auslösen eines vorbestimmten Lebens-Signals in der Lage sein, das Lebens-Signal zu übertragen, das zu dem Signalpfad 110 hinzugefügt werden soll.To summarize 1 and 2 different possibilities for the life signal generator 120 to generate a life signal and where to add it to a signal within the signal path. In the illustrated embodiment in 1 becomes the life signal within the signal processing circuit 100 generated, which may be, for example, a sensor subsystem. In the illustrated embodiment in 2 affects the ECU 200 the generation of the life signal in an application with a bidirectional interface. One way to affect the generation of the life signal is to trigger the generation of a life signal within the signal processing circuitry 100 , Depending on the interface 150 can the ECU 200 in addition to triggering a predetermined life signal to be able to transmit the life signal that is to the signal path 110 should be added.

Zum Beispiel kann für Sensor-Teilsysteme eine unidirektionale Kommunikation zwischen einem Sensorsystem und einer zugeordneten ECU unter Verwendung eines Protokolls mit Nibble-Übertragung mit einzelner Flanke (SENT = Single Edge Nibble Transmission, SAE J2716) eingerichtet werden. Für eine bidirektionale Kommunikation können eine Short PWM Code Schnittstelle (SPC) oder eine Peripheral Sensor Interface 5 (PSI5) verwendet werden. Bei beiden Szenarien kann das Lebens-Signal zu dem Signal an beliebigen Positionen innerhalb des Signalpfades 110 hinzugefügt werden, was an oder zwischen beliebigen Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads ist. Wenn zum Beispiel ein Sensorsystem überwacht wird, kann das Lebens-Signal direkt an dem Sensor hinzugefügt werden oder als eine zusätzliche Eingabe in einen Analog-Digital-Wandler, der zum Digitalisieren des Ausgangssignals des Sensors verwendet wird. Ferner, zum Detektieren und Prüfen des Signals, das dem Lebens-Signal entspricht, nur an der Integritätsbestimmungsschaltung 210 innerhalb der ECU 200, kann das Lebens-Signal und/oder seine zugeordnete Verarbeitung auch geprüft und gesteuert werden durch jede oder innerhalb jeder Signalverarbeitungskomponente in dem Signalpfad, zum Beispiel innerhalb des Signalverarbeitungselements 114 und des Protokollcodierers 116 des exemplarischen Signalpfads 110, dargestellt in 1 und 2.For example, for sensor subsystems, unidirectional communication may be established between a sensor system and an associated ECU using a Single Edge Nibble Transmission (SAE J2716) protocol. For bidirectional communication, a Short PWM Code Interface (SPC) or a Peripheral Sensor Interface 5 (PSI5) can be used. In both scenarios, the life signal may be to the signal at arbitrary positions within the signal path 110 what is on or between any signal processing components within the signal path. For example, when monitoring a sensor system, the life signal may be added directly to the sensor or as an additional input to an analog-to-digital converter used to digitize the output of the sensor. Further, for detecting and checking the signal corresponding to the live signal only at the integrity determining circuit 210 within the ECU 200 , the life signal and / or its associated processing may also be checked and controlled by any or each signal processing component in the signal path, for example within the signal processing element 114 and the protocol encoder 116 the exemplary signal path 110 represented in 1 and 2 ,

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird das Lebens-Signal an der Signalquelle hinzugefügt und weitere Lebens-Signale werden an unterschiedlichen Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Datenpfads 110 hinzugefügt, um das Identifizieren der Signalverarbeitungskomponente zu erlauben, die einen Fehler innerhalb des Signalpfades 110 aufweist. Zu diesem Zweck kann das Lebens-Signal zu der Signalquelle hinzugefügt oder in diese injiziert werden und das Lebens-Signal kann auf vorbestimmte Weise an jeder der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads 110 in der Signalverarbeitungsschaltung 100 geprüft oder modifiziert werden. Das Lebens-Signal wird innerhalb des Protokoll-Codierers 116 verarbeitet, um das Lebens-Signal oder ein Signal basierend auf dem Lebens-Signal an die ECU 200 zu übertragen. Bei Implementierungen, wo das Lebens-Signal kontinuierlich entlang der individuellen Signalverarbeitungskomponenten des Signalpfades 110 überwacht wird, kann die Signalverarbeitungsschaltung 100, z.B. deren Lebens-Signalgenerator 120, in der Lage sein, bestimmte Fehler oder Funktionsstörungen individueller Signalverarbeitungskomponenten selbst zu detektieren und eine zugeordnete Meldung an die ECU 200 zu übertragen, die die ECU 200 über das Auftreten eines Fehlers und schließlich auch über die Signalverarbeitungskomponente informiert, die den Fehler verursacht oder feststeckt.According to some embodiments, the life signal is added to the signal source and further life signals are applied to different signal processing components within the data path 110 to allow identification of the signal processing component which is an error within the signal path 110 having. For this purpose, the vital signal may be added to or injected into the signal source and the vital signal may be pre-determined at each of the signal processing components within the signal path 110 in the signal processing circuit 100 be checked or modified. The life signal is within the protocol encoder 116 Processed to send the life signal or a signal based on the life signal to the ECU 200 transferred to. In implementations where the life signal is continuous along the individual signal processing components of the signal path 110 is monitored, the signal processing circuit 100 , eg their life signal generator 120 to be able to detect certain errors or malfunctions of individual signal processing components themselves and an associated message to the ECU 200 to transfer the ECU 200 informing about the occurrence of a fault and finally also about the signal processing component causing or pinning the fault.

Während 1 bis 3 vorangehend verwendet wurden, um Ausführungsbeispiele zu beschreiben, die das Bestimmen einer Information einer Integrität von Signalverarbeitungskomponenten innerhalb eines Signalpfades 110 erlauben, stellen 4 bis 8 einige bestimmte Implementierungen darüber dar, wie die Einfügung oder das Hinzufügen des Lebens-Signals zu einem Signal innerhalb des Signalpfads 110 erreicht werden kann.While 1 to 3 have been previously used to describe embodiments that involve determining information of integrity of signal processing components within a signal path 110 allow to set 4 to 8th some specific implementations about how to insert or add the live signal to a signal within the signal path 110 can be achieved.

Bevor man im Hinblick auf eine mögliche Einfügung oder Hinzufügung des Lebens-Signals in den Signalpfad 110 ins Detail geht, werden einige Beispiele für geeignete Lebens-Signale kurz zusammengefasst, wobei berücksichtigt wird, dass das Lebens-Signal allgemein jegliches Signal oder jede Signal-Sequenz sein kann, sei es analog oder digital. Eine mögliche Verwendung eines Lebens-Signals kann das Hinzufügen oder die Einfügung eines Toggle-Bits in den Datenpfad sein. Ein Toggle-Bit kann als eine Größe gekennzeichnet sein, die abwechselnd zwei Zustände aufweist. In Bezug auf digitale Implementierungen kann ein erster Zustand eine logische Eins sein während ein zweiter Zustand eine logische Null sein kann. Alternative Implementierungen von Toggle-Bits können auf ähnliche Weise das Toggle-Bit als zwei abwechselnde analoge Größen repräsentieren. Das Lebens-Signal selbst kann zum Beispiel als ein Toggle-Bit implementiert sein, das es erlaubt, die Änderung des Toggle-Bits zu vorbestimmten Zeitintervallen zu überwachen, um in der Lage zu sein, zu folgern, dass jede Signalverarbeitungskomponente entlang des Signalpfades ordnungsgemäß arbeitet. Gemäß weiteren Beispielen kann das Toggle-Bit zum Beispiel komplexere Lebens-Signalgeneratoren steuern, um zum Beispiel ein weiteres Element einer Lebens-Signal-Sequenz in den Signalpfad hinzuzufügen, bei jedem Auftritt der Zustandsänderung des Toggle- Bits.Before looking at a possible insertion or addition of the life signal in the signal path 110 In detail, some examples of suitable life signals are briefly summarized, taking into account that the life signal can generally be any signal or sequence of signals, be it analog or digital. One possible use of a life signal may be adding or inserting a toggle bit into the data path. A toggle bit may be designated as a variable that alternately has two states. With respect to digital implementations, a first state may be a logical one while a second state may be a logical zero. Alternative implementations of toggle bits may similarly represent the toggle bit as two alternating analogue sizes. The life signal itself, for example, may be implemented as a toggle bit that allows the toggling bit to be predetermined To monitor time intervals in order to be able to deduce that each signal processing component operates properly along the signal path. For example, in other examples, the toggle bit may control more complex life signal generators, for example, to add another element of a life signal sequence to the signal path each time the state change of the toggle bit occurs.

Ein weiteres Beispiel für ein mögliches Lebens-Signal ist ein Zähl-Signal, wie es z.B. mittels eines Roll-Zählers erzeugt wird. Ähnlich zu dem Toggle-Bit kann der Wert, der durch den Roll-Zähler ausgegeben wird, selbst das Lebens-Signal repräsentieren, während weitere Ausführungsbeispiele die Ausgabe des Roll-Zählers verwenden können, um die Erzeugung eines komplexeren Lebens-Signals zu steuern. Die Richtung des Zählers kann ferner bei einigen Ausführungsbeispielen gesteuert werden, um aufwärts oder abwärts zu zählen.Another example of a possible life signal is a count signal, e.g. is generated by means of a roll counter. Similar to the toggle bit, the value output by the roll counter may itself represent the life signal, while other embodiments may use the output of the roll counter to control generation of a more complex life signal. The direction of the counter may also be controlled to count up or down in some embodiments.

Ein weiteres Beispiel für ein Lebens-Signal ist eine Pseudozufallssequenz, die selbst als ein Lebens-Signal mit mehreren Elementen dienen kann, die nachfolgend zu dem Signalpfad hinzugefügt werden, d.h. zu nachfolgenden Datenrahmen, die innerhalb eines Signalpfads 110 erzeugt werden. Ferner kann die Pseudozufallssequenz die Lebens-Signal-Erzeugung insofern steuern, als das Lebens-Signal von den Werten der Pseudozufallssequenz abgeleitet wird.Another example of a life signal is a pseudo-random sequence, which itself may serve as a multi-element life signal that is subsequently added to the signal path, ie, subsequent data frames within a signal path 110 be generated. Furthermore, the pseudo-random sequence can control the life signal generation insofar as the life signal is derived from the values of the pseudorandom sequence.

Ferner kann eine vordefinierte Signalsequenz als ein Lebens-Signal oder zum Steuern der Lebens-Signal-Erzeugung verwendet werden. Eine solche vordefinierte Sequenz kann zum Beispiel in einem Nurlesespeicher innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 100 und/oder der elektronischen Steuerungseinheit 200 gespeichert sein. Bei einer alternativen Implementierung kann die vordefinierte Sequenz durch die Hardware definiert sein, die verwendet wird, und auf bestimmten Hardware-Charakteristika basieren. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die vordefinierte Sequenz durch einen Benutzer einer Signalverarbeitungsschaltung oder die zugeordnete elektrische Steuerungsschaltung 200 programmierbar sein, zum Beispiel durch Programmieren eines EEPROM.Further, a predefined signal sequence may be used as a life signal or for controlling the life signal generation. Such a predefined sequence may be, for example, in a read-only memory within the signal processing circuit 100 and / or the electronic control unit 200 be saved. In an alternative implementation, the predefined sequence may be defined by the hardware that is used and based on certain hardware characteristics. According to some embodiments, the predefined sequence may be provided by a user of a signal processing circuit or the associated electrical control circuit 200 be programmable, for example by programming an EEPROM.

4 stellt ein bestimmtes Beispiel darüber dar, wie ein Lebens-Signal in den Signalpfad 110 durch Ändern einer Operationsbedingung eines Sensors 410 gemäß dem Lebens-Signal hinzugefügt werden kann. Während Ausführungsbeispiele von Signalverarbeitungsschaltungen prinzipiell aus beliebigen Signalverarbeitungskomponenten bestehen können, beschreiben die nachfolgenden Beispiele von 4 bis 8 Signalverarbeitungsschaltungen, umfassend zumindest einen Sensor, der als eine Signalquelle wirkt. Bei solchen Signalverarbeitungsschaltungen ist eine Möglichkeit, das Lebens-Signal hinzuzufügen, das Ändern einer Operationsbedingung eines Sensors 410 gemäß dem Lebens-Signal. Der exemplarische Signalpfad 110, dargestellt in 4, umfasst einen Sensor 410, dessen Ausgang mit einem von mehreren Eingängen eines Multiplexers 420 verbunden ist, wobei der Ausgang des Multiplexers mit einem Analog-Digital-Wandler 430 verbunden ist, um den Ausgangswert des Sensors zu digitalisieren, und die digitalisierte Größe wird an ein Signalverarbeitungselement 430 zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet, wie zum Beispiel zur Mittelung nachfolgender Abtastwerte des Sensorausgangssignals (z.B. zur Rausch-Unterdrückung). Der Einfachheit der Darstellung halber sind weitere mögliche Komponenten des Signalpfads 110 nicht in 4 dargestellt, während darauf hingewiesen werden soll, dass der Signalpfad 110 mehrere weitere Signalverarbeitungselemente bis zu der Integritätsbestimmungsschaltung aufweisen könnte, die zum Bewerten des hinzugefügten Lebens-Signals und zum Bestimmen von Informationen der Integrität des Signalpfads verwendet werden, z.B. ob alle seine Signalverarbeitungskomponenten ohne einen Fehler arbeiten. 4 represents a specific example of how a life signal enters the signal path 110 by changing an operation condition of a sensor 410 according to the life signal can be added. While embodiments of signal processing circuits may in principle consist of arbitrary signal processing components, the following examples of FIG 4 to 8th Signal processing circuits comprising at least one sensor acting as a signal source. In such signal processing circuits, one way to add the life signal is to change an operating condition of a sensor 410 according to the life signal. The exemplary signal path 110 represented in 4 , includes a sensor 410 whose output is connected to one of several inputs of a multiplexer 420 connected, the output of the multiplexer with an analog-to-digital converter 430 is connected to digitize the output value of the sensor, and the digitized size is sent to a signal processing element 430 forwarded for further processing, such as for averaging subsequent samples of the sensor output signal (eg for noise suppression). For simplicity of illustration, other possible components of the signal path are 110 not in 4 while indicating that the signal path 110 could have several other signal processing elements up to the integrity determination circuit used to evaluate the added life signal and determine information about the integrity of the signal path, eg, whether all of its signal processing components operate without a fault.

Bei der bestimmten Implementierung von 4 wird die Operationsbedingung des Sensors 410 derart verändert oder modifiziert, dass ein Vorspannungs- oder Versatzwert zu dem Sensorausgangssignal mittels einer Vorspannungsschaltung 450 hinzugefügt wird. Dies kann dazu führen, dass ein analoges Ausgangssignal, das durch Sensor 420 bereitgestellt wird, mit dem Lebens-Signal modifiziert oder moduliert wird. Dies kann zum Beispiel erreicht werden durch Modifizieren eines Operationspunktes oder einer Versorgungsspannung des Sensors 410 oder durch direktes Hinzufügen eines analogen Signals, z.B. eines Stroms oder einer Spannung, zu dem Ausgangssignal des Sensors. Wenn eine Lebens-Signal-Sequenz bekannt ist, kann die Mittelung mehrerer aufeinanderfolgender Sensorablesungen innerhalb der Integritätsbestimmungsschaltung beides erreichen, ein Rekonstruieren der physikalischen Größe, die durch den Sensor bestimmt wird, sowie das Bestimmen der hinzugefügten Lebens-Signalsequenz. Wenn die hinzugefügte Lebens-Signalsequenz, die empfangen wird, der Lebens-Signalsequenz entspricht, die zu dem Signalpfad mithilfe der Versatzschaltung 450 hinzugefügt wird, kann die Integrität des Signalpfads angenommen werden. Anders ausgedrückt kann ein zusätzlicher Versatz in den Datenpfad hinzugefügt werden, der durch einen Analyseblock am Ende des Datenpfads detektiert wird, während mehr Messperioden bewertet werden und ein Durchschnitt von nachfolgenden Sensorablesungen berechnet wird, um individuelle Versatzwerte aufgrund des Lebens-Signals herauszumitteln.In the particular implementation of 4 becomes the operating condition of the sensor 410 changed or modified such that a bias or offset value to the sensor output signal by means of a bias circuit 450 will be added. This can lead to an analogue output signal produced by sensor 420 provided with the life signal is modified or modulated. This can be achieved, for example, by modifying an operating point or supply voltage of the sensor 410 or by directly adding an analog signal, eg a current or a voltage, to the output signal of the sensor. If a life signal sequence is known, the averaging of multiple consecutive sensor readings within the integrity determination circuitry can accomplish both, reconstructing the physical quantity determined by the sensor and determining the added life signal sequence. When the added life signal sequence that is received corresponds to the life signal sequence corresponding to the signal path using the offset circuit 450 is added, the integrity of the signal path can be assumed. In other words, an additional offset may be added to the data path detected by an analysis block at the end of the data path, while more measurement periods are being evaluated and an average of subsequent sensor readings is calculated to average individual offset values due to the life signal.

Basierend auf einem ähnlichen Aufbau stellt 5 eine weitere Möglichkeit dar, das Lebens-Signal in den Signalpfad 110 hinzuzufügen. Gemäß dem Beispiel, das in 5 dargestellt ist, wird eine physikalische Größe, die durch den Sensor 410 erfasst wird, gemäß dem Lebens-Signal geändert. Bei dem bestimmten Beispiel, das in 5 dargestellt ist, ist der Sensor 410 ein Magnetfeldsensor und ein Verstärker 510 wird verwendet, um einen Draht-auf-Chip 512 zu treiben. Der Draht-auf-Chip 512 erzeugt ein Magnetfeld, das durch den Verstärker 510 gesteuert wird, der wiederum durch das Lebens-Signal gesteuert wird, um Sensorablesungen zu erzeugen, zu denen das Lebens-Signal oder die Lebens-Signalsequenz überlagert oder hinzugefügt ist. Während 5 einen Magnetsensor als ein Beispiel darstellt, wie die Überlagerung des Lebens-Signals zu einer physikalischen Größe erreicht wird, die durch einen Sensor erfasst wird, können andere Sensortypen unterschiedliche Mechanismen verwenden. Zum Beispiel können Temperatursensoren durch erwärmen von Zellen in der Nähe des Sensors beeinflusst werden, die durch das Lebens-Signal gesteuert werden. Auf ähnliche Weise kann eine elektrische Spannung kapazitive Sensoren beeinflussen, wie z.B. Drucksensoren oder ähnliche. Based on a similar construction 5 Another way is the life signal in the signal path 110 add. According to the example in 5 is represented, a physical quantity, by the sensor 410 is changed according to the life signal changed. In the particular example that is in 5 is shown is the sensor 410 a magnetic field sensor and an amplifier 510 is used to make a wire-on-chip 512 to drive. The wire-on-chip 512 creates a magnetic field through the amplifier 510 in turn, is controlled by the life signal to produce sensor readings to which the life signal or the life signal sequence is superimposed or added. While 5 For example, as a magnetic sensor as an example of how the superposition of the life signal is achieved to a physical quantity sensed by a sensor, other sensor types may use different mechanisms. For example, temperature sensors may be affected by heating cells in the vicinity of the sensor, which are controlled by the life signal. Similarly, an electrical voltage may affect capacitive sensors, such as pressure sensors or the like.

6 bis 8 stellen weitere Ausführungsbeispiele dar, bei denen mehere Sensorablesungen zu der ECU 200 innerhalb eines gemeinsamen Meldungsrahmens übermittelt werden, der durch einen Protokoll-Codierer 610 innerhal des Signalpfads 100 erzeugt wird. Zu diesem Zweck können mehrere Sensoren 620a, 620b, ... mit einem Multiplexer 630 verbunden sein, der seine Ausgabe an einen Analog-Digital-Wandler 640 (ADC) bereitstellt, der ähnlich zu der Architektur von 4 und 5 ist. Nachfolgend zu dem ADC 640 kann ein Signalverarbeitungselement 650 eine weitere Signalverarbeitung an den digitalisierten Sensorablesungen ausführen, während der Protokoll-Codierer 610 die Sensorablesungen aller Sensoren in einen einzelnen Datenrahmen integriert, der nachfolgend an die ECU 200 über Schnittstelle 150 übermittelt wird. Zum Beispiel können unter Verwendung einer SPC-Schnittstelle Sensordaten von bis zu vier Sensoren von einer Signalverarbeitungs- oder Sensorschaltung 100 zu einer zugeordneten ECU 200 übertragen werden. Bei dem in 6 dargestellten Beispiel wird das Lebens-Signal zu dem Signal innerhalb des Signalpfads 110 an einer ersten Position 660 vor dem Multiplexer 630 unter Verwendung eines Digital-Analog-Wandlers 670 hinzugefügt. Der Digital-Analog-Wandler 670 stellt ein analoges Ausgangssignal gemäß dem Lebens-Signal an den Multiplexer 630 bereit, um das Lebens-Signal in den Meldungsrahmen einzuschließen, der durch den Protokoll-Codierer 610 innerhalb Datenfeldern erzeugt wird, die auch für die Übertragung von Sensordaten verwendet werden können. Bei der bestimmten Implementierung von 6 wird ein Zählsignal, das durch einen Zähler 680 erzeugt wird, als ein Lebens-Signal verwendet wird, während weitere Ausführungsbeispiele auf ähnliche Weise beliebige andere Lebens-Signale in den Signalpfad 110 unter Verwendung derselben Implementierung hinzufügen können. 6 to 8th illustrate further embodiments in which several sensor readings to the ECU 200 be transmitted within a common message frame provided by a protocol encoder 610 inside the signal path 100 is produced. For this purpose, several sensors 620a . 620b , ... with a multiplexer 630 be connected, its output to an analog-to-digital converter 640 (ADC), which is similar to the architecture of 4 and 5 is. Below to the ADC 640 can be a signal processing element 650 perform another signal processing on the digitized sensor readings while the protocol encoder 610 the sensor readings of all sensors are integrated into a single data frame following the ECU 200 via interface 150 is transmitted. For example, using an SPC interface, sensor data from up to four sensors may be from a signal processing or sensor circuit 100 to an associated ECU 200 be transmitted. At the in 6 As shown, the live signal becomes the signal within the signal path 110 at a first position 660 in front of the multiplexer 630 using a digital-to-analog converter 670 added. The digital-to-analog converter 670 provides an analog output signal according to the life signal to the multiplexer 630 ready to include the life signal in the message frame sent by the protocol encoder 610 generated within data fields, which can also be used for the transmission of sensor data. In the particular implementation of 6 becomes a count signal, which passes through a counter 680 is used as a life signal, while other embodiments similarly provide any other life signals in the signal path 110 can add using the same implementation.

7 stellt eine ähnliche Implementierung unter Verwendung einer bidirektionalen Kommunikationsschnittstelle 150 zwischen der Signalverarbeitungsschaltung 100 und der ECU 200 dar, um das Lebens-Signal an einer vorbestimmten Position innerhalb eines Meldungsrahmens einzufügen, der durch die Signalverarbeitungsschaltung 100 erzeugt wird, insbesondere durch deren Protokoll-Codierer 610. Ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel von 6 ist das Lebens-Signal durch die Ausgabe eines Zählers 680 gegeben. Anders als in 6 wird die bidirektionale Schnittstelle 150 verwendet, um ein Trigger-Signal von der ECU 200 zu der Signalverarbeitungsschaltung 100 zu senden, was verursacht, dass der Lebens-Signalgenerator, der bei dieser bestimmten Implementierung der Zähler 680 ist, das Lebens-Signal ansprechend auf den Empfang des Trigger-Signals von der ECU 200 hinzufügt. Ähnlich zu der Implementierung, die in 6 dargestellt ist, wird das Lebens-Signal, d.h. ein digitaler Wert, der die Ausgabe des Zählers 680 repräsentiert, in ein Datenfeld eines Meldungsrahmens hinzugefügt, der durch den Protokoll-Codierer 610 erzeugt wird. Das Datenfeld kann auch für Sensordaten bei anderen Implementierungen verwendet werden, die auf derselben Architektur basieren. Anders ausgedrückt ist das Datenfeld, das für die Übertragung des Lebens-Signals verwendet wird, für Sensordaten gemäß der Protokoll-Spezifikation reserviert. 7 illustrates a similar implementation using a bidirectional communication interface 150 between the signal processing circuit 100 and the ECU 200 to insert the life signal at a predetermined position within a message frame provided by the signal processing circuit 100 is generated, in particular by their protocol encoder 610 , Similar to the embodiment of 6 is the life signal through the output of a counter 680 given. Unlike in 6 becomes the bidirectional interface 150 used to get a trigger signal from the ECU 200 to the signal processing circuit 100 to send what causes the life signal generator, which in this particular implementation of the counter 680 is the life signal in response to the receipt of the trigger signal from the ECU 200 adds. Similar to the implementation in 6 is represented, is the life signal, ie a digital value representing the output of the counter 680 represents, in a data field of a message frame added by the protocol encoder 610 is produced. The data field can also be used for sensor data in other implementations based on the same architecture. In other words, the data field used for transmission of the life signal is reserved for sensor data according to the protocol specification.

8 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel basierend auf einer ähnlichen Architektur dar. Die bidirektionale Schnittstelle 150 zwischen der ECU 200 und der Signalverarbeitungsschaltung 100 jedoch wird verwendet, um das Lebens-Signal, das eingefügt oder hinzugefügt werden soll, direkt zu dem Signal innerhalb des Signalpfads 110 zu kommunizieren. Zu diesem Zweck kann der Lebens-Signalgenerator durch einen Empfänger 810 gebildet werden, um das Lebens-Signal zu empfangen und das Lebens-Signal 820 auf dessen Empfang hin an den Digital-Analog-Wandler 670 weiterzuleiten. Das in 8 dargestellte Ausführungsbeispiel kann es einem Benutzer des Systems erlauben, direkt das Lebens-Signal zu bestimmen, das für die Erzeugung der Informationen über die Integrität des Signalpfads 110 verwendet werden soll. 8th illustrates another embodiment based on a similar architecture. The bidirectional interface 150 between the ECU 200 and the signal processing circuit 100 however, it is used to directly add the life signal to be inserted or added to the signal within the signal path 110 to communicate. For this purpose, the life signal generator by a receiver 810 be formed to receive the life signal and the life signal 820 on its receipt to the digital-to-analog converter 670 forward. This in 8th The illustrated embodiment may allow a user of the system to directly determine the vital signal needed to generate the information about the integrity of the signal path 110 should be used.

9 stellt ein weiteres Beispiel zum Hinzufügen eines Lebens-Signals zu dem Sensorsignal dar, wenn ein PWM-Signal (pulsbreitenmoduliertes Signal) zum Übertragen des Sensorsignals verwendet wird. Der obere Graph 910 stellt einen Signalzyklus 912 des PWM-Protokolls dar, der zum Übertragen eines Sensorsignals verwendet wird. Das PWM-Protokoll ist ein Signalisierungsprotokoll, das durch zumindest einen Parameter definiert oder charakterisiert sein kann. Ein erster Parameter zum charakterisieren des PWM-Protokolls kann die Zykluszeit zwischen zwei ansteigenden Flanken sein, d.h. die Zeit, die für einen vollen Signalzyklus 912 verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein zweiter Parameter zum Charakterisieren oder Definieren des Signalisierungsprotokolls die Differenz ΔS (914) zwischen einer Spannung oder einem Strom entsprechend dem hohen Zustand des PWM-Signals und dem niedrigen Zustand des PWM-Signals sein. Herkömmliche PWM-Implementierungen können Informationen durch Variieren des Arbeitszyklus des PWM-Signals übertragen, d. h. des Verhältnisses zwischen den Zeiten, zu denen das PWM-Signal hoch (tH, 916) und niedrig (tL, 918) innerhalb einer Signalzykluszeit ist. 9 illustrates another example of adding a life signal to the sensor signal when using a PWM (Pulse Width Modulated Signal) signal to transmit the sensor signal. The upper graph 910 make one signal cycle 912 of the PWM protocol used to transmit a sensor signal. The PWM protocol is a signaling protocol that can be defined or characterized by at least one parameter. A first parameter for characterizing the PWM protocol may be the cycle time between two rising edges, ie the time that is required for a full signal cycle 912 is used. Alternatively or additionally, a second parameter for characterizing or defining the signaling protocol may be the difference ΔS (914) between a voltage or a current corresponding to the high state of the PWM signal and the low state of the PWM signal. Conventional PWM implementations can transmit information by varying the duty cycle of the PWM signal, ie the ratio between the times at which the PWM signal goes high (t H , 916 ) and low (t L , 918 ) within a signal cycle time.

Bei einer bestimmten einfachen Implementierung kann ein PWM-Signal, wie in dem oberen Graphen 910 von 9 dargestellt ist, zum Übertragen des wiederholten Auftritts eines bestimmten Ereignisses durch Starten eines vollen Zyklus 912 bei jedem Auftritt des Ereignisses verwendet werden, während der Arbeitszyklus konstant gehalten wird, z.B. bei den 50%, die in dem oberen Graphen 910 von 9 dargestellt sind. Ein Beispiel für die Verwendung einer solch einfachen und kosteneffizienten Implementierung sind Radgeschwindigkeitssensoren von Fahrzeugen, die unter anderem als Eingabe in Antiblockiersysteme verwendet werden. Für jeden Bruchteil einer vollen Umdrehung eines Rades kann ein voller PWM-Zyklus, wie in dem oberen Graphen 910 dargestellt ist, durch den Radgeschwindigkeitssensor übertragen werden. Graphen 920, 930 und 940 stellen dar, wie ein Lebens-Signal hinzugefügt werden kann, ohne eine wesentliche Erhöhung der Komplexität sogar zu einem so vergleichsweise einfachen Signalisierungsprotokoll.In a given simple implementation, a PWM signal may be as in the upper graph 910 from 9 for transmitting the repeated occurrence of a particular event by starting a full cycle 912 at each occurrence of the event while keeping the duty cycle constant, eg at the 50% in the upper graph 910 from 9 are shown. An example of the use of such a simple and cost-effective implementation are wheel speed sensors of vehicles used, inter alia, as input to anti-lock braking systems. For every fraction of a full turn of a wheel, a full PWM cycle may occur, as in the upper graph 910 is transmitted through the wheel speed sensor. graphs 920 . 930 and 940 illustrate how a life signal can be added without a substantial increase in complexity even to such a relatively simple signaling protocol.

Das Lebens-Signal wird durch Ändern eines Parameters des PWM-Protokolls gemäß dem Lebens-Signal hinzugefügt. 9 stellt drei bestimmte Beispiele für ein PWM-Signal dar. Graph 920 stellt dar, dass eine Schwankung des Arbeitszyklus des PWM-Signals verwendet werden kann, um das Lebens-Signal hinzuzufügen. Angenommen, dass das Auftreten eines vollen Zyklus 912 das Auftreten eines bestimmten Ereignisses anzeigt (z.B. Rotation um einen gegebenen Winkel), kann ein Abweichen von dem vorkonfigurierten Arbeitszyklus, wie in der zweiten Darstellung 920 angezeigt ist, verwendet werden, um das Lebens-Signal hinzuzufügen oder um ein einzelnes Bit eines Lebens-Signals gegeben durch eine vordefinierte Signalsequenz zu übertragen. Zum Beispiel kann das Lebens-Signal insofern als eine Signalsequenz definiert sein, dass jeder n-te Zyklus mit geändertem Arbeitszyklus übertragen wird. Ferner können Lebens-Signalsequenzen auch ungleiche Beabstandungen für die geänderten Arbeitszyklen verwenden.The life signal is added by changing a parameter of the PWM protocol according to the life signal. 9 represents three specific examples of a PWM signal. Graph 920 illustrates that a duty cycle variation of the PWM signal can be used to add the life signal. Suppose that the occurrence of a full cycle 912 indicates the occurrence of a particular event (eg, rotation by a given angle), may deviate from the preconfigured duty cycle, as in the second illustration 920 is displayed, used to add the life signal or to transmit a single bit of a life signal given by a predefined signal sequence. For example, the life signal may be defined as a signal sequence in that every nth cycle is transmitted with a changed duty cycle. Furthermore, life signal sequences may also use unequal spacing for the changed duty cycles.

Bei weiteren Beispielen kann die Spannungs- oder Stromdifferenz ΔS variiert werden, um das Lebens-Signal oder eine Signalsequenz, die das Lebens-Signal bildet, hinzuzufügen, wie in den Graphen 920 und 930 dargestellt ist. Während bei Graph 930 eine Verringerung von Δs verwendet wird, um ein Bit des Lebens-Signals hinzuzufügen oder zu übertragen, stellt Graph 940 dar, dass auf ähnliche Weise eine Erhöhung von Δs zu demselben Zweck verwendet werden kann.In further examples, the voltage or current difference ΔS may be varied to add the life signal or a signal sequence forming the life signal, as in the graphs 920 and 930 is shown. While at graph 930 A reduction of Δs is used to add or transmit a bit of the life signal, Graph notes 940 Similarly, an increase in Δs can be used for the same purpose.

Während die vorangehenden Beispiele für ein PWM-Signal dargestellt wurden, können weitere Beispiele auf ähnliche Weise zumindest einen Parameter von anderen Signalisierungsprotokollen ändern, um das Lebens-Signal auf ähnliche Weise hinzuzufügen, was zu einer wesentlichen Erhöhung der funktionalen Sicherheit der zugeordneten Komponenten führen kann. Dies geht ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand und ohne wesentlich erhöhte Hardwarekosten, was verbesserte funktionale Sicherheitseinstufungen auch für Sensoren niedriger Komplexität und niedriger Kosten ermöglicht, wie beispielsweise für Radgeschwindigkeitssensoren.While the foregoing examples of a PWM signal have been illustrated, other examples may similarly alter at least one parameter of other signaling protocols to similarly add the life signal, which may result in a substantial increase in the functional safety of the associated components. This can be done without significant additional effort and without significantly increased hardware costs, allowing improved functional safety ratings even for low complexity and low cost sensors, such as for wheel speed sensors.

Wenn man die Ausführungsbeispiele von 6 bis 8 zusammenfasst, wird das Lebens-Signal als ein bekanntes, definiertes Sensorsignal verarbeitet, das in eine Sequenz aus Sensorwerten innerhalb eines Rahmens hinzugefügt werden soll, der von der Signalverarbeitungsschaltung 100 zu der ECU 200 kommuniziert wird. Dies kann durch jeglichen Digital-Analog-Wandler erreicht werden (der sogar ein einfacher Spannungsteiler sein kann), der das Lebens-Signal bereitstellt, um schließlich als digitale Daten in demselben Datenrahmen neben echten Sensorsignalen übertragen zu werden (z.B. zusätzlich zu Temperatur-, Spannungs- oder anderen Sensor-Werten). Nach dem Empfangen des übertragenen Datenrahmens kann der konvertierte digitale Wert, der innerhalb eines Datenfeldes des Datenrahmens übertragen wird, ausgewählt werden, um das hinzugefügte Lebens-Signal (Bit-Kombination oder -Sequenz) an der Integritätsbestimmungsschaltung innerhalb der ECU 200 zu extrahieren.If one considers the embodiments of 6 to 8th The life signal is processed as a known, defined sensor signal to be added to a sequence of sensor values within a frame provided by the signal processing circuit 100 to the ECU 200 is communicated. This can be accomplished by any digital-to-analog converter (which may even be a simple voltage divider) that provides the life signal to eventually be transmitted as digital data in the same data frame alongside real sensor signals (eg, in addition to temperature, voltage, etc.) - or other sensor values). After receiving the transmitted data frame, the converted digital value transmitted within a data field of the data frame may be selected to add the added life signal (bit combination or sequence) to the integrity determination circuit within the ECU 200 to extract.

Genauer gesagt stellt 7 einen vom Empfänger ausgelösten Zähler 680 dar, dessen Zählwert als das Lebens-Signal verwendet wird. Der Zählwert wählt einen bestimmten analogen Wert für den Digital-Analog-Wandler 670, der innerhalb eines Datenrahmens übertragen wird und durch den Protokoll-Codierer oder direkt innerhalb der Integritätsbestimmungsschaltung innerhalb der ECU 200 decodiert werden kann. 8 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, das ein vom Empfänger übertragenes Lebens-Signal verwendet, dessen Wert als das Lebens-Signal verwendet wird. Das Lebens-Signal wählt einen bestimmten analogen Wert für den Digital-Analog-Wandler 670, der wiederum innerhalb eines Datenrahmens übertragen wird und durch den Protokoll-Codierer 610 oder durch die ECU 200 decodiert werden kann. 6 stellt stattdessen einen selbst erzeugten oder ausgelösten Lebens-Signalgenerator dar, der einen Zählers 680 verwendet.More specifically poses 7 a counter triggered by the receiver 680 whose count value is used as the life signal. The count selects a specific analog value for the digital-to-analog converter 670 which is transmitted within a data frame and by the protocol encoder or directly within the integrity determination circuit within the ECU 200 can be decoded. 8th illustrates an embodiment that is a transmitted by the receiver Life signal whose value is used as the life signal. The live signal selects a certain analog value for the digital-to-analog converter 670 which in turn is transmitted within a data frame and by the protocol encoder 610 or by the ECU 200 can be decoded. 6 instead represents a self-generated or triggered life signal generator, which is a counter 680 used.

4 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem das Lebens-Signal das Sensorsignal über einen Versatz- oder Vorspannungs-Wert beeinflusst. In 5 beeinflusst das Lebens-Signal das Sensorsignal durch eine physikalische Störung oder durch Ändern der physikalischen Größe, die durch den Sensor erfasst wird. Unter Verwendung eines digitalen Sensorprotokolls, wie z.B. von einem der Protokolle SENT, SPC oder PSI5, kann das Lebens-Signal zu einem separaten Datenfeld übertragen oder hinzugefügt werden. Ein Lebens-Signal kann ein Roll-Zähler-Nibble sein. Ferner kan das Lebens-Signal in einem Statusfeld des Protokolls übertragen werden oder alternativ in einen Wert einer zyklischen Redundanzprüfung eines Datenrahmens codiert werden. Zu diesem Zweck kann der Lebens-Signalgenerator ausgebildet sein, um einen Keim-Wert für die Erzeugung eines Wert einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC; cyclic redundancy check) eines Meldungsrahmens zu erzeugen. Der CRC-Wert wird dann basierend auf einem Keim-Wert berechnet, der durch das Lebens-Signal gegeben ist. An der Integritätsbestimmungsschaltung wird der CRC-Wert unter Verwendung desselben Keim-Werts berechnet, d.h. abhängig von dem Lebens-Signal. In dem Fall eines gültigen CRC-Wertes könnte die Integritätsbestimmungsschaltung dann folgern, dass alle Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalverarbeitungspfads ohne Fehler arbeiten. 4 FIG. 12 illustrates an embodiment in which the life signal affects the sensor signal over an offset or bias value. In 5 the life signal affects the sensor signal by a physical disturbance or by changing the physical quantity sensed by the sensor. Using a digital sensor protocol, such as one of the SENT, SPC or PSI5 protocols, the live signal may be transmitted or added to a separate data field. A life signal can be a roll counter nibble. Further, the life signal may be transmitted in a status field of the protocol, or alternatively encoded into a value of a cyclic redundancy check of a data frame. For this purpose, the life signal generator may be configured to generate a seed value for generating a value of a cyclic redundancy check (CRC) of a message frame. The CRC value is then calculated based on a seed value given by the life signal. At the integrity determination circuit, the CRC value is calculated using the same seed value, ie, depending on the life signal. In the case of a valid CRC value, the integrity determination circuit could then conclude that all signal processing components within the signal processing path are operating without error.

Auf ähnliche Weise können für ein vom Empänger getriggertes/ausgelöstes oder erzeugtes Signal oder Lebens-Signal der Lebens-Signalgenerator und dessen Operation durch ein Auslösersignal ausgelöst werden, das über eine Schnittstelle 150 zwischen der ECU 200 und der Signalverarbeitungsschaltung 100 übermittelt wird. Ein Lebens-Signal kann zum Beispiel ein Zählersignal, eine Pseudozufallssequenz oder eine vordefinierte Sequenz sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Lebens-Signal direkt über die bidirektionale Schnittstelle übertragen werden. Bestimmte Beispiele von Protokollen zum Übertragen des Lebens-Signals oder zum Auslösen der Erzeugung eines Lebens-Signals am Ende der Signalverarbeitungsschaltung sind die SPC-Schnittstelle oder die PS15-Schnittstelle. In dem Fall der SPC-Schnittstelle kann der Auslöserimpuls zum Beispiel den Lebens-Signalgenerator auslösen. Als eine Alternative kann zum Beispiel das Lebens-Signal selbst in den adressierten Bits und somit innerhalb einer SPC-Auslöser-Meldung übertragen werden. Gemäß dem SPC-Protokoll kann die dedizierte Länge des Auslöserimpulses somit verwendet werden, um den Lebens-Signalgenerator auszulösen oder um direkt die Zählerwerte des Lebens-Signalgenerators einzustellen. In dem Fall der PSI5-Schnittstelle kann der Auslöserimpuls die Aktion des Lebens-Signalgenerators auslösen oder, ähnlich zu der SPC-Schnittstelle, kann der Auslöserimpuls direkt das Lebens-Signal (codiert in Länge) einstellen.Similarly, for a signal or life signal triggered / generated or generated by the receiver, the life signal generator and its operation may be triggered by a trigger signal transmitted via an interface 150 between the ECU 200 and the signal processing circuit 100 is transmitted. A life signal may be, for example, a counter signal, a pseudorandom sequence, or a predefined sequence. In some embodiments, the live signal may be transmitted directly over the bidirectional interface. Specific examples of protocols for transmitting the live signal or triggering the generation of a live signal at the end of the signal processing circuit are the SPC interface or the PS15 interface. For example, in the case of the SPC interface, the trigger pulse may trigger the life signal generator. As an alternative, for example, the live signal itself may be transmitted in the addressed bits and thus within an SPC trigger message. Thus, according to the SPC protocol, the dedicated trigger pulse length can be used to trigger the life signal generator or to directly set the life signal generator counter values. In the case of the PSI5 interface, the trigger pulse may trigger the action of the life signal generator or, similar to the SPC interface, the trigger pulse may directly adjust the life signal (coded in length).

Am Ende des Signalpfads innerhalb eines Empfängers oder der ECU 200 kann das Lebens-Signal so decodiert werden, dass der komplette Signalpfad 110 bis in die ECU 200 abgedeckt wäre (hoher Diagnosedeckungsgrad). Alternativ kann das Lebens-Signal am Ende des Signalpfads innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 100 decodiert werden, zum Beispiel innerhalb des Protokoll-Codierers 610, um separat eine Informationen über eine Integrität des Signalpfads an den Empfänger oder die ECU 200 zu übertragen, zum Beispiel mithilfe eines Statusbits. Wie vorangehend erörtert wurde kann das Lebens-Signal auch in den CRC-Wert codiert werden (z.B. mithilfe eines Keimwerts abhängig von dem Lebens-Signal). Die Verarbeitung und Bewertung des Lebens-Signals innerhalb der Integritätsbestimmungsschaltung der ECU kann eine Datenverarbeitungsverzögerung aufweisen und muss nicht notwendigerweise synchron zu der Bewertung der Sensorwerte ausgeführt werden.At the end of the signal path within a receiver or the ECU 200 the life signal can be decoded so that the complete signal path 110 to the ECU 200 would be covered (high degree of diagnostic coverage). Alternatively, the life signal may be at the end of the signal path within the signal processing circuitry 100 be decoded, for example within the protocol encoder 610 to separately provide information about an integrity of the signal path to the receiver or the ECU 200 transmitted, for example using a status bit. As previously discussed, the life signal may also be coded into the CRC value (eg, using a seed value depending on the life signal). The processing and evaluation of the life signal within the integrity determination circuit of the ECU may have a data processing delay and need not necessarily be performed synchronously with the evaluation of the sensor values.

Während die vorangehenden Ausführungsbeispiele hauptsächlich für ein Sensorsystem als ein Beispiel für eine Signalverarbeitungsschaltung beschrieben wurden, können weitere Ausführungsbeispiele in beliebigen Anwendungen unter Verwendung von Signalpfaden implementiert werden, um nachfolgend Daten oder Signale durch zahlreiche Signalverarbeitungsvorrichtungen zu verarbeiten.While the foregoing embodiments have been described primarily for a sensor system as an example of a signal processing circuit, further embodiments may be implemented in arbitrary applications using signal paths to subsequently process data or signals through numerous signal processing devices.

Durch Verwenden des Lebens-Signals, das eine logische oder arithmetische Änderung von Signalen innerhalb des Signalpfades (Datenpfades) durchführt, das durch die ECU separat oder verschachtelt in bestehenden Daten empfangen wird, kann eine funktionale Sicherheit eingerichtet werden. Wenn sich das Lebens-Signal kontinuierlich ändert (oder toggelt) kann das Signal verwendet werden, um den Lebens-Status des Teilsystems zu bestimmen (z.B. des Sensorsystems oder der Signalverarbeitungsschaltung). Anders als bestehende Lösungen kann das Lebens-Signal direkt in den Startpunkt des Signalpfads oder der Signalverarbeitungskette des Sensorteilsystems gespeist werden und wird kontinuierlich innerhalb des gesamten Datenpfades oder Signalpfades verarbeitet, um am Ende des Signalpfads tief gemultiplext zu sein, wo die Informationen über das Lebens-Signal weiter innerhalb des Protokolls übertragen werden. Zu diesem Zweck ist ein externer Empfänger in der Lage, die Existenz (oder die Sequenz) des Lebens-Signals oder eines erwarteten Lebens-Signals, das unter Verwendung des Lebens-Signals erzeugt wird, zu bewerten, und kann das übertragene oder hinzugefügte Lebens-Signal verwenden, um zu bewerten, ob der Sensor Daten entsprechend verarbeitet oder ob einige der Signalverarbeitungskomponenten innerhalb des Signalpfads fehlerhaft arbeiten oder ob der Datenpfad feststeckt. Zu diesem Zweck kann bestimmt werden, ob ein Teilsystem immer noch lebendig ist oder nicht. Dies ist wichtig für Anwendungen funktionaler Sicherheit, wie z.B. Servolenkungs-Anwendungen. Zum Beispiel müssen Winkelsensoren, die Informationen über die Position des Lenkrades bei einer Servolenkungsanwendung bereitstellen, die höchsten Sicherheitsanforderungen definiert durch ASIL D erfüllen. Während dies höchst relevant für ein Sensorsystem bei automotiven Anwendung sein kann, ist es ebenfalls relevant für alle anderen sicherheitsrelevanten Systeme, die bereitstellen oder erfordern, dass des der Sensor der ECU ermöglichen soll, eine Fehlfunktion zu detektieren, zum Beispiel einen Signalpfad, der feststeckt. Im Vergleich zu alternativen Ansätzen, wo eine Signaländerung detektiert wird, um Informationen über die Integrität des Signalpfads zu bestimmen, stellen oben beschriebene Beispiele den zusätzlichen Vorteil bereit, dass die Bestimmung der Informationen über die Integrität des Signalpfads auch möglich ist, wenn kein Rauschen vorhanden ist, das die Signale auf der Signalleitung ändert. Ferner stören die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht das Datensignal selbst und die Informationen über die Integrität des Signalpfads sind weiter bedeutend, sogar wenn das Signal, das durch den Signalpfad erzeugt wird, konstant ist. Im Vergleich zu einem Signalvergleich zwischen zwei redundanten Sensoren, die dieselbe physikalische Größe messen, erlauben hierin beschriebene Ausführungsbeispiele sogar das Bereitstellen einer bedeutenden Information über die Integrität des Signalpfads, wenn das gemessene Signal beider Antworten konstant ist oder sich langsamer ändert als die Sicherheitszeit (die Zeit, in der man sicher sein muss, dass der Signalpfad ordnungsgemäß arbeitet). Im Gegensatz zu Verfahren, die sich nur auf die Signalschnittstelle richten, dadurch, dass sie ein Toggel-Bit oder ein sich änderndes Signal innerhalb eines Protokoll-Codierers umfassen, verifizieren hierin beschriebene Ausführungsbeispiele zusätzlich die Korrektheit und die korrekte Aktualisierung der weiteren Komponenten innerhalb des Signalpfades, insbesondere von potentiell jedem Signalverarbeitungselement entlang des Signalpfades.By using the life signal which makes a logical or arithmetic change of signals within the signal path (data path) received by the ECU separately or interleaved in existing data, functional security can be established. When the life signal continuously changes (or toggles), the signal can be used to determine the life status of the subsystem (eg, the sensor system or the signal processing circuitry). Unlike existing solutions, the life signal can be fed directly into the starting point of the signal path or signal processing chain of the sensor subsystem and is continuously processed throughout the data path or signal path to be deeply multiplexed at the end of the signal path where information about the life Signal continues within the Protocol are transmitted. For this purpose, an external receiver is able to evaluate the existence (or sequence) of the life signal or an expected life signal generated using the life signal, and can evaluate the transmitted or added life signal. Use a signal to evaluate whether the sensor is processing data appropriately or if some of the signal processing components within the signal path are malfunctioning or if the data path is stuck. For this purpose, it can be determined whether a subsystem is still alive or not. This is important for functional safety applications such as power steering applications. For example, angle sensors that provide information about the position of the steering wheel in a power steering application must meet the highest safety requirements defined by ASIL D. While this may be highly relevant to a sensor system in automotive applications, it is also relevant to all other safety-related systems that provide or require that the sensor allow the ECU to detect a malfunction, for example, a signal path that is stuck. Compared to alternative approaches where a signal change is detected to determine information about the integrity of the signal path, examples described above provide the additional advantage that the determination of information about the integrity of the signal path is also possible when no noise is present which changes the signals on the signal line. Further, the embodiments described herein do not interfere with the data signal itself, and the information about the integrity of the signal path is still significant even if the signal generated by the signal path is constant. In comparison to a signal comparison between two redundant sensors measuring the same physical quantity, embodiments described herein even allow for providing significant information about the integrity of the signal path if the measured signal of both responses is constant or changes slower than the safety time (the time in which one must be sure that the signal path is working properly). In contrast to methods that only address the signal interface by including a toggle bit or a changing signal within a protocol encoder, embodiments described herein additionally verify the correctness and correct updating of the other components within the signal path , in particular of potentially each signal processing element along the signal path.

Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorab detailliert beschriebenen Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben wurden, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein ähnliches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal zusätzlich in das andere Beispiel einzuführen.The aspects and features mentioned and described in conjunction with one or more of the examples and figures described in detail above may also be combined with one or more of the other examples to substitute a like feature of the other example or to further enhance the feature to introduce the other example.

Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse verschiedener, oben beschriebener Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durch oder veranlassen die Durchführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen weitere Beispiele Computer, Prozessoren oder Steuerungseinheiten programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-) programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-) programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren abdecken.Examples may further be or relate to a computer program having program code for performing one or more of the above methods when the computer program is run on a computer or processor. Steps, operations or processes of various methods described above may be performed by programmed computers or processors. Examples may also be program memory devices, e.g. Digital data storage media, which are machine, processor or computer readable, and encode machine-executable, processor-executable or computer-executable programs of instructions. The instructions perform or cause execution of some or all of the steps of the methods described above. The program memory devices may, for. As digital storage, magnetic storage media such as magnetic disks and magnetic tapes, hard disk drives or optically readable digital data storage media. Also, further examples are to be programmed into computers, processors, or controllers to perform the steps of the above-described methods or (field) programmable logic arrays ((F) PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) or (field) programmable gate arrays ( (F) PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmed to perform the steps of the methods described above.

Die Beschreibung und Zeichnungen stellen nur die Grundsätze der Offenbarung dar. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch bestimmte Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.The description and drawings are only illustrative of the principles of the disclosure. Further, all examples provided herein are expressly for instruction only to assist the reader in understanding the principles of the disclosure and the concepts developed by the inventor to advance the art. All statements herein about principles, aspects, and examples of disclosure, as well as certain examples thereof, are intended to encompass their equivalents.

Ein als „Mittel zum...“ Durchführen einer gewissen Funktion bezeichneter Funktionsblock kann sich auf eine Schaltung beziehen, die ausgebildet ist zum Durchführen einer bestimmten Funktion. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.A functional block referred to as "means for performing a certain function" may refer to a circuit configured to perform a particular function. Thus, a "means for something" may be implemented as a "means designed for or suitable for something", e.g. B. a device or a circuit that is designed for or suitable for the task.

Funktionen verschiedener, in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich jeder als „Mittel“, „Mittel zur Bereitstellung eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“ usw. bezeichneter Funktionsblöcke können in Form dedizierter Hardware wie beispielsweise „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ usw. wie auch als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software bereitgestellt werden. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzigen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl einzelner Prozessoren bereitgestellt werden, von denen einige oder alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Jedoch ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei weitem nicht ausschließlich auf zur Ausführung von Software fähige Hardware bezogen begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor- (DSP-) Hardware, Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; ASIC = Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbare Logikanordnung (FPGA; FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM; ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM; RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) einschließen. Auch kann sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, eingeschlossen sein.Functions of various elements shown in the figures, including any functional blocks referred to as "means", "means for providing a sensor signal", "means for generating a transmit signal", etc., may be in the form of dedicated hardware such as "a signal provider", "a signal processing unit". , "A processor," "a controller," etc. as well as hardware capable of executing software in conjunction with associated software. When provided by a processor, the functions may be provided by a single dedicated processor, by a single shared processor, or by a plurality of individual processors, some or all of which may be shared. However, the term "processor" or "controller" is by no means limited to hardware executable hardware only, but may include digital signal processor (DSP) hardware, network processor, application specific integrated circuit (ASIC). Field Programmable Gate Array (FPGA), read only memory (ROM) for storing software, Random Access Memory (RAM), and non-volatile memory storage. Also, other hardware, conventional and / or custom, may be included.

Ein Blockdiagramm kann z. B. ein detailliertes Schaltungsdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise kann ein Ablaufdiagramm, ein Flussdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist. In der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert sein, die Mittel zum Ausführen von jedem der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.A block diagram may e.g. For example, FIG. 12 illustrates a detailed circuit diagram that implements the principles of the disclosure. Similarly, a flowchart, a flowchart, a state transition diagram, a pseudocode, and the like, may represent various processes, operations, or steps that may be substantially embodied in computer-readable medium and so executed by a computer or processor, whether or not such a computer or processor is expressly shown. Methods disclosed in the specification or in the claims may be implemented by a device having means for performing each of the respective steps of these methods.

Es versteht sich, dass die Offenbarung vielfacher, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig angegeben ist, z. B. aus technischen Gründen. Durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teil-Schritte, -Funktionen, -Prozesse oder -Operationen einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.It should be understood that the disclosure of multiple acts, processes, operations, or functions disclosed in the description or claims should not be construed as being in any particular order unless explicitly or implied otherwise indicated, for example. B. for technical reasons. Therefore, by disclosing multiple steps or functions, they are not limited to any particular order unless such steps or functions are not interchangeable for technical reasons. Furthermore, in some examples, a single step, function, process, or operation may include or be broken into several sub-steps, functions, processes, or operations. Such sub-steps may be included and part of the disclosure of this single step, unless expressly excluded.

Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.Furthermore, the following claims are hereby incorporated into the detailed description, where each claim may stand alone as a separate example. While each claim may stand on its own as a separate example, it should be understood that while a dependent claim may be related in the claims to a specific combination with one or more other claims, other examples also include a combination of the dependent claim with the subject matter of each other dependent or independent claim. These combinations are explicitly suggested here, unless it is stated that a particular combination is not intended. Furthermore, features of a claim shall be included for each other independent claim, even if this claim is not made directly dependent on the independent claim.

Claims (19)

Ein Verfahren zum Bestimmen von Informationen über eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb eines Signalpfads (110), umfassend: Hinzufügen (310) eines Lebens-Signals zu einem Signal an einer ersten Position (130) innerhalb des Signalpfades (110); Detektieren (320) eines Signals, das dem hinzugefügten Lebens-Signal entspricht, an einer zweiten Position (220) innerhalb des Signalpfades (110); Ändern des Lebens-Signals unter Verwendung einer Signalverarbeitungskomponente an einer dritten Position (132a) innerhalb des Signalpfads, wobei die dritte Position (132a) zwischen der ersten Position (130) und der zweiten Position (220) ist; und Bestimmen (330) der Informationen über die Integrität basierend auf dem detektierten Signal.A method for determining information about an integrity of at least one signal processing component within a signal path (110), comprising: Adding (310) a life signal to a signal at a first position (130) within the signal path (110); Detecting (320) a signal corresponding to the added life signal at a second position (220) within the signal path (110); Changing the life signal using a signal processing component at a third position (132a) within the signal path, the third position (132a) being between the first position (130) and the second position (220); and Determining (330) the information about the integrity based on the detected signal. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Hinzufügen des Lebens-Signals folgendes umfasst: Ändern einer Operationsbedingung eines Sensors (410) gemäß dem Lebens-Signal.The method according to Claim 1 wherein adding the life signal comprises: changing an operating condition of a sensor (410) according to the life signal. Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Position (130) innerhalb eines Sensormoduls angeordnet ist, das ausgebildet ist, um eine physikalische Größe zu erfassen; und wobei die zweite Position innerhalb einer elektronischen Steuerungseinheit (200) angeordnet ist, die ausgebildet ist, um Sensordaten des Sensormoduls zu empfangen.The method of any one of the preceding claims, wherein the first position (130) is disposed within a sensor module configured to detect a physical quantity; and wherein the second position is disposed within an electronic control unit (200) configured to receive sensor data of the sensor module. Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend: Empfangen eines Auslöserimpulses; und Hinzufügen des Lebens-Signals ansprechend auf den Auslöserimpuls.The method of any one of the preceding claims, further comprising: Receiving a trigger pulse; and adding the life signal in response to the trigger pulse. Das Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend: Rückführen eines reflektierten Lebens-Signals abhängig von dem addierten Lebens-Signal von der zweiten Position zu der ersten Position.The method of any one of the preceding claims, further comprising: Returning a reflected life signal in response to the added life signal from the second position to the first position. Eine Signalverarbeitungsschaltung (100) mit einem Signalpfad (110) zum Verarbeiten eines Sensorsignals, umfassend: einen Lebens-Signalgenerator (120), der ausgebildet ist, um ein Lebens-Signal an einer ersten Position (130) innerhalb des Signalpfads (110) hinzuzufügen; und ein Signalverarbeitungselement, das dazu ausgebildet ist, das Lebens-Signal an einer Position (132a, 132b) innerhalb des Signalpfades (110) zu ändern.A signal processing circuit (100) having a signal path (110) for processing a sensor signal, comprising: a life signal generator (120) configured to add a vital signal at a first position (130) within the signal path (110); and a signal processing element configured to change the life signal at a position (132a, 132b) within the signal path (110). Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß Anspruch 6, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um eine Operationsbedingung eines Sensors (410) gemäß dem Lebens-Signal zu ändern.The signal processing circuit (100) according to Claim 6 wherein the life signal generator (120) is configured to change an operation condition of a sensor (410) in accordance with the life signal. Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß Anspruch 7, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um eine physikalische Größe zu ändern, die durch den Sensor (410) erfasst wird.The signal processing circuit (100) according to Claim 7 wherein the life signal generator (120) is adapted to change a physical quantity detected by the sensor (410). Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß Anspruch 7, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um einen Versatz zu einem Sensorsignal hinzuzufügen, das durch den Sensor (410) erzeugt wird.The signal processing circuit (100) according to Claim 7 wherein the life signal generator (120) is configured to add an offset to a sensor signal generated by the sensor (410). Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um einen Parameter eines Signalisierungsprotokolls zu ändern, das zum Übertragen des Sensorsignals gemäß dem Lebens-Signal verwendet wird.The signal processing circuit (100) according to any one of Claims 6 to 9 wherein the life signal generator (120) is adapted to change a parameter of a signaling protocol used to transmit the sensor signal according to the life signal. Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um das Lebens-Signal an einer vorbestimmten Position innerhalb eines Meldungsrahmens einzufügen, der durch die Signalverarbeitungsschaltung (100) erzeugt wird.The signal processing circuit (100) according to any one of Claims 6 to 10 wherein the life signal generator (120) is adapted to insert the vital signal at a predetermined position within a message frame generated by the signal processing circuit (100). Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß Anspruch 11, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um das Lebens-Signal in ein Datenfeld des Meldungsrahmens einzufügen, das für Sensordaten reserviert ist.The signal processing circuit (100) according to Claim 11 wherein the life signal generator (120) is adapted to insert the vital signal into a data field of the message frame reserved for sensor data. Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um einen Keim-Wert für die Erzeugung eines Wertes einer zyklischen Redundanzprüfung eines Meldungsrahmens basierend auf dem Lebens-Signal zu erzeugen.The signal processing circuit (100) according to any one of Claims 6 to 12 wherein the life signal generator (120) is configured to generate a seed value for generating a value of a cyclic redundancy check of a message frame based on the life signal. Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ferner folgendes umfasst: einen Signaleingang (122), der ausgebildet ist, um ein Auslösersignal zu empfangen, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um das Lebens-Signal ansprechend auf den Empfang des Auslösersignals hinzuzufügen.The signal processing circuit (100) according to any one of Claims 6 to 13 wherein the life signal generator (120) further comprises: a signal input (122) configured to receive a trigger signal, the life signal generator (120) adapted to receive the life signal in response to receipt of the signal To add trigger signal. Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß Anspruch 14, wobei der Lebens-Signalgenerator (120) ausgebildet ist, um das empfangene Auslösersignal als das Lebens-Signal hinzuzufügen.The signal processing circuit (100) according to Claim 14 wherein the life signal generator (120) is adapted to add the received trigger signal as the life signal. Die Signalverarbeitungsschaltung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 15, ferner umfassend: eine Signalquelle (112), die ausgebildet ist, um das Sensorsignal bereitzustellen; zumindest eine Signalverarbeitungskomponente (114), die ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu verarbeiten; und einen Protokollcodierer (116), der ausgebildet ist, um einen Meldungsrahmen basierend auf dem Sensorsignal zu erzeugen; wobei die Signalquelle (112), die Signalverarbeitungskomponente (114), der Protokollcodierer (116) und der Lebens-Signalgenerator (120) monolithisch integriert sind.The signal processing circuit (100) according to any one of Claims 6 to 15 further comprising: a signal source (112) configured to provide the sensor signal; at least one signal processing component (114) configured to process the sensor signal; and a protocol encoder (116) configured to generate a message frame based on the sensor signal; wherein the signal source (112), the signal processing component (114), the protocol encoder (116) and the life signal generator (120) are monolithically integrated. Eine elektrische Steuereinheit (200) zum Empfangen von Signalen von einer Signalverarbeitungsschaltung (100), die elektrische Steuereinheit (200) umfassend: eine Integritätsbestimmungsschaltung (210), die ausgebildet ist, ein in der Signalverarbeitungsschaltung (100) hinzugefügtes Lebens-Signal zu empfangen und Informationen über eine Integrität von zumindest einer Signalverarbeitungskomponente innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung (100) basierend auf einem Vergleich des hinzugefügten Lebens-Signals und eines erwarteten Lebens-Signals zu bestimmen, wobei das erwartete Lebens-Signal eine durch die zumindest eine Signalverarbeitungskomponente hervorgerufene vorbestimmte Änderung berücksichtigt.An electrical control unit (200) for receiving signals from a signal processing circuit (100), the electrical control unit (200) comprising: an integrity determination circuit (210) configured to receive a life signal added in the signal processing circuit (100) and information about an integrity of at least one signal processing component within the signal processing circuit (100) based on a comparison of the added life signal and an expected one Life signal, wherein the expected life signal takes into account a predetermined change caused by the at least one signal processing component. Die elektrische Steuereinheit (200) gemäß Anspruch 17, ferner umfassend: eine Ausgangsschnittstelle, die ausgebildet (230) ist, um ein Steuerungssignal für die Signalverarbeitungsschaltung (100) auszugeben, wobei das Steuerungssignal ein Lebens-Signal oder ein Auslösersignal aufweist, das verursacht, dass die Signalverarbeitungsschaltung das Lebens-Signal hinzufügt. The electric control unit (200) according to Claim 17 further comprising: an output interface configured (230) to output a control signal to the signal processing circuit (100), the control signal including a live signal or a trigger signal causing the signal processing circuit to add the life signal. Die elektrische Steuereinheit (200) gemäß Anspruch 17, ferner umfassend: eine Ausgangsschnittstelle, die ausgebildet ist, um ein Steuerungssignal für die Signalverarbeitungsschaltung (100) auszugeben, wobei das Steuerungssignal ein reflektiertes Lebens-Signal aufweist, das von dem hinzugefügten Lebens-Signal abhängt.The electric control unit (200) according to Claim 17 further comprising: an output interface configured to output a control signal to the signal processing circuit (100), the control signal having a reflected life signal that depends on the added life signal.
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